▲ 정성효 부장 대림산업 기술안전팀  한국건설안전학회 전기안전기술위원장

‘Where are we going? 우리는 어디로 가고 있는가?’
 혁신(革新)은 가죽(革)을 새 것으로 바꾼다는 의미의 단어다. 가죽제품의 가죽 자체를 바꾸는 것처럼 생산과 소비의 규칙(命)이 송두리째 바뀌는 산업의 일대 전환기를 산업혁명(産業革命)이라 부르고, 세상은 또 한 번 산업 혁명기에 접어들었다.
1차(1780년~):노동의 대행수단 발명(증기기관 동력, 배고픔 극복)
2차(1900년~):다양한 기계설비 발명(전기 동력, 포디즘(Fordism) 대량생산)
3차(1970년~):디지털 메모리의 발명(디지털 지능, 토요티즘(Toyotism) 주문생산)
4차(2010년~):디지털 가상세계 발명(초연결 플랫폼, 빅데이터(Big data) 예측생산)
4차 산업혁명의 패러다임은 무엇일까? 수많은 의견이 분분하지만 대부분이 격변하는 세상에 대한 불안감이나 추측일 뿐 사실은 그 누구도 명확하게 그것을 단언할 수 없는 상태이다.
 
 아래는 현대 물리학의 최정점에서 세상의 기원을 찾고 있는 유럽원자핵공동연구소(CERN)의 전시관에 새겨져 있는 문구이다.
 1. Where do we come from?, 2. What are we?, 3. Where are we going? 우리는 어디에서 온, 어떤 존재이며, 어디로 가고 있는가? 경제성의 목적이 내재된 공학보다는 궁극의 이치를 탐구하는 물리학이 사물이나 현상의 본질을 파악하는데 유용하니, 4차 산업혁명의 패러다임을 물리학적 관점에서 고찰해보자.
 현대 물리학의 대세라고 볼 수 있는 양자역학(量子力學)이 물리(物理)를 보는 견해는 ‘알 수 없다’는 것이다. 이것은 물질(物)을 분석하여 자연계의 인과적 이치(理)를 탐구하던 고전 물리학의 지향점이 무색해진 역설적인 견해로 ‘물리적 해석으로 물질의 존재 형태를 알 수 없다’는 관점이다. 양자물리학의 연구분야는 초미시세계이다. 거시 세계의 변화는 미시세계의 변화가 무수하게 중첩된 복잡한 결과로 나타나기 때문에 변화의 점성(粘性)이 크고 속도가 느리지만 미시세계의 변화는 단순해서 찰나적으로 일어난다. 양자물리학자들은 초미시세계의 최소 입자를 지칭하는 양자(量子)의 동태(動態)를 연구하던 중 양자와 양자, 양자와 비물질적 의식(意識)이 서로 연결되어 있는 현상을 발견했다. 양자들이 보이지 않는 힘으로 얽혀서 하나가 움직이면 다른 양자는 벡터적으로 서로 정반대 방향으로 움직이면서 에너지적 평형을 이루고, 이 현상은 서로 아무리 멀리 떨어져 있어도 동시적으로 작용하는 현상을 발견한 것이다. 
 
 서로 얽힌 양자들을 군무를 추고 있는 한 무리의 춤꾼으로 상상해보자. 이 춤꾼들을 각각 다른 우주선에 태우고 서로 멀어지는 방향으로 이동시킬 때 그들이 아무리 멀어져도 심지어는 광속으로 움직이는 우주선을 타고 무한에 가깝게 멀어져도 춤의 리듬과 조화가 그대로 유지된다. 만약 춤꾼 중 누군가가 돌발적인 동작을 하면 그 순간 모든 춤꾼이 그 동작에 맞춰서 한꺼번에 동작이 바뀐다. 결국 모두가 빛보다 빠른 무엇인가로 연결되어 있다는 것이다.
 이 연결은 춤꾼이 의식을 가진 생명체든 의식이 없는 물질이든 같은 형태로 작용하고, 의식이 있는 생명체와 물질 사이에도 동일하게 작용한다는 것이 양자역학의 우주관이다. 특히 의식과 물질이 연결되어 있다는 의미는 물질이 모든 형태가 잠재된 중첩 상태의 확률로 존재하다가 의식적 존재가 어떤 상태를 인식하는 것과 동시에 그대로 현시(現視)된다는 것을 의미한다. 양자물리학의 한 맥락인 홀로그램 우주론은 이 세상은 빛을 비추면 모든 형상이 나타나는 홀로그램(Hologram) 매질(媒質)과 같은 곳이고, 빛의 근원광 역할을 하는 것이 의식(意識)이며 근원광을 왜곡시켜서 매질에 홀로그램 형상을 구현하는 홀로그램 필름과 같은 것을 인식(認識)으로 보고있다. 그것은 생명체의 의식과 인식이 물질을 구현하는 조물(造物) 작용을 하고 있다는 의미이다. 중첩적이며 유동적인 양자역학적 우주관에 대해 인과 결정론적 우주관을 고수하던 기존 물리학자들의 대표 격인 아인슈타인은 ‘신은 주사위 놀이를 하지 않으며, 아무도 달을 인식하지 않아도 달은 존재한다’는 표현으로 반박했지만 많은 논란과 실험 끝에 결국 양자역학적 우주관이 현대 물리학의 대세로 자리 잡았다.
 “인간이 우주에 적응하듯이 우주도 인간에게 적응하고 있다. 인간은 인식을 통해 자신만의 진실을 창조하고 있다. -유진 위그너-”
 이러한 양자물리학적 세계관으로 4차 산업혁명의 실체를 유추해보자.
 4차 산업혁명의 패러다임은 ‘비물질적 세계와 물질세계가 서로 연결되는 것’이고, 미래는 미확정적으로 모든 형태의 가능성이 잠재되어 있는 상태에서 인간의 의식이 선택하고 인식하는 대로 구현될 것이다.
 비물질적 사이버 가상세계는 디지털 메모리 기술을 바탕으로 구현되었고, 디지털 메모리는 전기적 On(1)/Off(0) 상태를 반도체에 기록하는 단순한 수단을 사용한다. 디지털 언어인 이진수(010101…)가 미시세계의 양자(量子)와 같은 단순한 형태로 디지털 거시 세계를 구현하고 있는 것이다. 4차 산업혁명은 사이버 세계에 구현된 시간과 공간, 인간이 현실 세계와 연결되면서 전개된다. 공간을 가상세계에 구현하는 대표적 형태는 GPS(Global Positioning System)이다. GPS는 지구 둘레를 돌고 있는 GPS 인공위성과 지표면 기준점 사이의 전파 송수신 시간을 공간적 거리로 환산하여 현실 세상의 공간을 가상 세계에 디지털 데이터로 구현한 것이다. GPS 외에도 3D 입체 스캐너, 가상현실(VR) 등과 같은 무수한 매체가 물질의 볼륨을 가상세계에 구현하고 있다. GPS에 구현된 공간은 내비게이션을 통해 다시 물질세계와 연결되어 내비게이션 속을 달리는 차량이 현실 세계에서 그대로 운행된다. 3D 스캐너로 저장된 물질의 입체 형상은 3D 프린터를 통해 현실세계에 그대로 물화(物化)되고, 가상세계에 구현된 가상현실은 생물체의 감각을 통해 현실 세계의 체험으로 구현되고 있다. 그렇다면 시간과 인간은 과연 어떤 형태로 가상과 현실로 연결되는 것일까? (다음호에 계속)