[사물인터넷개론] 4차 산업혁명 시대의 주요 기술

4차 산업혁명 시대의 주요 기술

1. 빅데이터
2. 인공지능
3. 사물인터넷
4. 로봇
5. 가상 및 증강 현실
6. 3D 프린팅
7. 클라우드 컴퓨팅
8. 양자 컴퓨팅
9. 바이오 및 생명공학
10. 인터넷과 5G 통신
11. 블록체인
12. 나노 기술

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빅데이터 기술

데이터베이스 기술

• 정형(structured) 데이터의 저장, 관리, 검색을 위한 시스템 및 관련 기술

빅데이터 기술

• 기존 데이터베이스로 다루기 어려운 대량의 데이터를 다루는 기술
• 정형, 반정형 및 비정형(unstructured) 데이터의 저장, 관리 및 검색
• 인공지능 기술과의 결합을 통해 데이터의 정보(information)화
• 다른 주요 기술의 기반이 되어 ‘4차 산업혁명의 석유’로 불림

빅데이터 기술의 활용

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인공지능 기술

• 기계(소프트웨어)가 학습과 추론을 통해 사람의 작업을 대신하도록 하는 기술
• 1950년대에 시작되어 2000년대 이후 빅데이터와 딥러닝 알고리즘의 발전에 따라 데이터 기반의 자동 학습 및 자동 판단을 위한 도구로 널리 사용되고 있음
• 2016년 Google Deepmind Challenge match에서 알파고가 이세돌에 4승 1패로 승리함으로써 인공지능의 확산에 일조

인공지능 기술의 활용

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사물인터넷 기술

• 사물을 인터넷으로 연결하고 데이터 공유를 통해 새로운 부가가치를 창출하는 기술
• 4차 산업혁명을 가능하게 하는 대표적인 기술의 하나
  • 사물인터넷의 ‘연결’에 인공지능의 ‘지능’을 ‘융합’함으로써 4차 산업혁명의 혁신을 가능하게 함
• 대표적인 ‘사물’의 하나인 스마트폰 보급에 따라 다양한 데이터를 수집하고 분석하여 새로운 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써 다양한 개인화된 서비스 제공 가능
  • 건강 관리 서비스, 응급 상황 알림 서비스

사물인터넷 기술의 활용 1

사물인터넷 기술의 활용 2

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로봇 기술

• 로봇 : 스스로 작업하는 능력을 갖춘 기계
• 사람을 대신하여 다양한 작업 수행
  • 주변 환경을 스스로 인식하여 자신의 동작을 조절
  • 인공지능 기술과의 결합을 통해 적응적 동작 학습 : 로봇 청소기
• 로봇 기술의 발전
  • 협업 로봇 및 인간-로봇 협력
  • 자율 주행 및 드론
  • 로봇의 감성과 상호작용 : 교육, 의료, 상담, 엔터테인먼트 등의 분야

휴머노이드

 

로봇 기술의 활용

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가상현실(VR) 및 증강현실(AR) 기술

• 실제 세계와 디지털 세계를 융합하여 풍부한 사용자 경험을 제공하는 기술
• VR은 완전한 몰입이 가능한 가상 환경에 중점을 두지만, AR은 실제 세계에 디지털 콘텐츠를 투영하여 실제 세계와의 상호작용을 강조
• VR은 게임이나 시뮬레이션 등에서 몰입형 경험을 위해 주로 사용되고, AR은 교육, 의료, 엔터테인먼트, 마케팅 등에서 현실 세계와 디지털 세계의 결합을 위해 주로 사용

VR 및 AR 기술의 활용

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3D 프린팅 기술

• 모델링 데이터를 기반으로 재료를 적층하여 3차원 물체를 만들어 내는 기술
• 다양한 재료로 다양한 크기의 물체를 제작할 수 있어 빠른 프로토타이핑과 맞춤형 제작이 가능하므로 적은 비용으로 다품종 소량 생산에 적합
• 다양한 응용 분야
  • 주택 건설, 항공기 및 우주선 부품 프린팅, 생체 조직과 장기 바이오 프린팅, 음식 프린팅 등

3D 프린팅 기술의 활용

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블록체인 기술

• 블록체인 : 네트워크를 통해 관리되는 분산 데이터베이스
  • 거래 정보를 담은 장부를 네트워크에 연결된 여러 컴퓨터에 저장하는 분산 원장 기술
  • 위변조가 어렵다는 장점
• 블록 체인의 응용
  • 디지털 통화 : 비트코인, 이더리움
  • 대체 불가능한 토큰 (Non Fungible Token) : 예술 작품, 음악, 게임 아이템 등의 디지털 콘텐츠
    • 소유권과 거래 내역 등을 함께 저장
  • 전자 신분증