과학기술은 어떻게 세상을 바꾸는가, 윤태성

• 운영 기술 -   기체 기술: 기체를 설계하고 제조한다. 엔진 동력이나 부품을 설계하고 분석한다. -   통신 기술: 드론과 조종사가 데이터를 주고받는다. 드론과 지상 통제 시스템이 데이터를 링크한다. -  지상 제어 기술: 통신, 지상 조종, 드론 원격 조종과 제어 등 드론을 지상에서 제어한다. -  지상 지원 기술: 고정 날개 드론 발사대와 드론을 유지 보수한다. 드론에 연료를 주입한다. -  부품 조달 및 물류 기술: 드론 운영을 지원한다
  2022-01-03 16:38:04
• 측정 기술 -   센서 융합기: 여러 센서에서 측정한 데이터를 융합해서 상황을 판단한다. -   대기 속도 센서: 고정 날개 드론이 비행 중에 날개 주위를 흐르는 공기 속도를 측정한다. 날개 주위로 흐르는 공기 흐름에 의해 양력이 발생하고 이 힘으로 드론이 공중으로 뜬다. 고정 날개 드론의 속도가 느리면 양력이 부족해서 추락한다. -   초음파 거리 센서: 초음파를 보내는 송신기와 반사되어 돌아오는 초음파를 받는 수신기로 구성된다. 초음파를 발사하고 되돌아올 때까지의 시간을 측정해 물체까지의 거리를 측정한다. -   지자계 센서: 자기장을 측정해 나침반 기능을 한다. -   가속도 센서: 드론의 가속도를 측정한다. -   자이로스코프 센서: 회전력을 측정해 드론이 수평을 유지할 수 있도록 한다. -   관성 측정 장치: 드론의 이동 방향, 이동 경로, 이동 속도를 유지한다. 통제 범위를 벗어난 드론은 이륙한 장소로 자동으로 돌아온다. -   기압계: 드론의 고도를 측정하는 압력 센서다. 드론의 상하 이동으로 생기는 공기 압력 변화를 측정한다. -   라이다: 레이저를 물체에 투사하고 반사되어 되돌아오는 시간을 측정해 거리, 방향, 속도, 온도, 물질 분포, 농도 특성을 측정한다. -   GPS 기술: 인공위성에서 발사한 전파를 드론이 수신해 현재 위치를 파악한다. 드론이 지정한 경로를 따라 비행하거나 자동 비행이 가능하다.
  2022-01-03 16:37:51
• 드론을 실현하는 요소 기술에는 비행 기술, 측정 기술, 운영 기술이 있다.   ● 비행 기술 -   비행 제어 기술: 비행 제어는 이착륙, 비행 중 장애물 회피, 비행 경로 계산을 포함한다. 각종 센서를 사용해서 데이터를 측정해 드론의 위치와 자세를 판단하고 제어한다. 비행 제어용 소프트웨어는 데이터를 받으면 즉시 판단해야 한다. -   비행 조정 기술: 모터 회전수나 다른 구동 기능을 계속 조정해서 드론이 안정되게 비행하도록 돕는다. -   자동 비행 기술: 센서가 측정한 데이터를 이용해서 자동으로 비행하거나 장애물을 회피하면서 비행한다. 장애물 회피는 항공기, 빌딩, 탑, 새 등을 피하는 기술이다. 조종사가 장애물을 인식하고 회피 명령을 내릴 수도 있고 알고리즘을 사용해서 드론이 스스로 회피하기도 한다. 장애물을 인식하기 위해서 레이더, 초음파 센서, 카메라를 이용한다. 항공기들이 상호 통신하며 인식하는 기술도 있다. -   추락 방지 기술: 드론이 비행 중에 고장 나거나 외부의 물리적인 충격으로 추락할 수 있다. 조종사와 통신이 끊겨 명령을 받지 못하거나 소프트웨어 결함으로 제어할 수 없는 상황에서 추락할 수도 있다. 부품이 고장 나거나 한 가지 기능이 마비되더라도 전체 시스템을 유지할 수 있는 다중화 처리 기술이 필요하다. 추락을 예상하고 미리 대처 방안을 마련한다. -   배터리 기술: 대형 드론은 가스터빈 엔진을 사용하며 전동 모터를 추진 기관으로 사용한다. 휘발유로 돌아가는 소형 발전기에서 전기를 만들어 배터리를 충전하는 하이브리드 방식, 드론에 전선을 연결해 전기를 공급하는 유선 방식도 있다. -   모터 기술: 모터는 주로 브러시 모터나 브러시레스 모터를 사용한다. 브러시 모터는 가격이 싸고 구동 방식이 간단해서 취미용 드론에 사용된다. 브러시가 마모되면 사용할 수 없으며 고속 회전이나 장시간 회전에는 어울리지 않는다. 브러시레스 모터는 브러시가 없기 때문에 고속 회전에 적합하며 유지 보수가 거의 필요 없다.
  2022-01-03 16:37:36
• 인공지능 상품을 개발하기 위해서 스탠퍼드대학교 교수 앤드류 응은 ‘1초 법칙’을 제안한다. 사람이 1초에 할 수 있는 일이라면 인공지능 상품으로 적절하다는 의미다.13 사람을 한 번 보고 누구인지 인식하거나 운전할 때 도로 표지판을 이해하는 정도라면 인공지능에 시켜도 좋다는 의미다.
  2022-01-03 16:11:01
• 국제표준화기구 ISO/IEC JTC1에서는 여러 개의 워킹 그룹이 인공지능 용어를 정하고 유스 케이스를 개발하고 있다. 국제전기통신연합 ITU - T는 여러 개 서브 그룹에서 클라우드 컴퓨팅, 통신 네트워크, 멀티미디어 등 인공지능 서비스 표준을 개발하고 있으며 그중에서 SG20는 사물 인터넷과 스마트 시티를 대상으로 한다.7 전기전자기술자협회 IEEE는 인공지능표준위원회를 중심으로 표준을 개발하고 있다.8 비영리 단체인 크로노스 그룹은 인공지능에 필요한 데이터 및 신경망 포맷 표준을 개발하고 있다.9 객체 관리 그룹 OMG도 인공지능 표준을 정하고 있다.10 ISO/IEC JTC1에서 진행 중인 표준에는 다음과 같은 기술이 포함된다.11   ● 인공지능 개념 및 용어: 인공지능 기술 및 서비스에 활용되는 용어와 개념을 정의한다. ● 머신러닝 프레임워크: 인공지능 서비스를 지원하기 위해 필요한 기능, 요구 사항, 참조 구조를 정한다. ● 인공지능 위험 관리 체계: 인공지능 기술과 서비스를 개발하고 도입할 때 발생 가능한 위험 요소를 관리하기 위한 지침을 정한다. ● 인공지능 윤리 및 사회의 관심: 인공지능 시스템이 준수해야 하는 윤리 가이드라인을 정한다. ● 신경망 표현 포맷: 멀티미디어 기반의 딥러닝 학습 모델의 효과적인 압축을 위한 인공지능 신경망 압축 및 표현 기술을 정한다. ● 머신러닝 기반의 특징 정보 부호화: 스마트 시티에 필요한 인공지능 기반의 영상 특징 정보를 효율적으로 부호화하는 기술을 정한다. ● 인공지능 경량 소프트웨어 프레임워크: 인공지능 서비스를 지원하기 위해 단말기에서 제공해야 하는 인공지능 경량 소프트웨어 기능 및 참조 구조를 정한다. ● 실시간 동시 통역: 연속적인 자유 발화를 실시간 동시 통역하는 기술을 정한다.
  2022-01-03 16:10:17
• 인공지능의 대표적인 요소 기술은 다음과 같으며 지금 이 순간에도 새로운 기술이 개발되고 있다.   ● 기계 학습: 논리나 규칙을 이용해서 데이터의 상관관계를 파악하며 패턴을 발견한다. 사람처럼 생각하고 추론할 수 있는 능력을 지향한다. ● 딥러닝: 기계 학습의 일종이며 사람의 신경망을 모방한다. 신경망을 여러 층으로 나누며 각 층에서 필요한 값을 학습으로 얻는다. 데이터를 학습해 패턴을 분석하고 의미를 발견하는데 이 과정을 모두 컴퓨터 스스로 실행한다. 여러 개의 결과를 예측하는 경우에는 확률이 높은 결과를 선택한다. ● 자연어 처리 기술: 사람이 사용하는 언어를 컴퓨터가 이해하며 사람처럼 말하고 쓸 수 있다. 자료를 검색하고 질문에 대답하거나 번역과 통역이 가능하다. ● 이미지 인식: 피사체가 무엇인지 인식한다. 사람의 눈에 보이지 않는 파형도 인식한다. ● 음성 인식: 사람이 말하는 음성을 이해한다. ● 패턴 인식: 도형이나 문자의 패턴을 구분한다. ● 자동 제어: 미리 설정한 목표와 발생한 신호를 비교해 오차를 조정한다. ● 컴퓨터 비전: 사람의 눈처럼 로봇이 눈을 가진다. ● 양자 컴퓨터: 양자역학 원리를 이용해서 병렬 처리 기술이 가능한 컴퓨터다. ● 자동 추론: 컴퓨터가 다양한 관점에서 추론할 수 있다. ● 데이터 마이닝: 데이터에서 상관관계를 발견한다. ● 지능 엔진: 사람을 대신해서 반복적인 업무를 한다. ● 사이버네틱스: 인공지능을 생물과 기계를 포함한 범위로 확장한다. ● 시멘틱 웹: 컴퓨터가 데이터의 의미를 이해한다. ● 인지 컴퓨팅: 컴퓨터가 사람처럼 데이터를 습득하고 이를 이용해 추론하고 결론을 도출한다.
  2022-01-03 16:09:59
• 기술을 하나의 흐름으로 조감할 수 있어야 한다. ‘기술 창조, 기술 진화, 상품 개발, 시장 확장’이라는 기술 혁명 4단계를 통해 기술을 바라봐야 하는 이유다.
  2022-01-03 13:30:20
• 18세기 전반에 발명된 사진 기술은 112년이 지난 후에야 상품으로 개발되어 시장에 나왔다. 19세기에 발명된 전화는 56년, 라디오는 35년, 진공관은 33년, 레이더는 15년이 걸렸다. 20세기에 발명된 TV는 12년, 원자로는 10년, 트랜지스터는 3년, 태양 전지는 2년, 레이저는 3년, 액정은 3년, GMO 식품은 4년이 걸렸다.
  2022-01-03 12:08:33
• 카메라를 생각해보자. 1971년 발매된 캐논 F - 1 카메라는 특허 100건을 사용했으며 상품 가격은 약 100만 원이다. 약 20년이 지난 1989년에 캐논 EOS - 1 카메라가 나왔다. 이 상품은 특허 1,000건을 사용했으며 상품 가격은 약 200만 원이다. 다시 20년이 지난 2012년에는 캐논 EOS1 - DX가 나왔는데 특허 10,000건 이상을 사용했으며 상품 가격은 약 400만 원이다. 이런 데이터만 보면 하나의 가설을 세울 수 있다. 카메라 가격은 20년마다 2배 증가하고 특허 건수는 10배 증가한다는 가설이다. 만약 가설대로 간다면 2030년에 카메라 가격은 800만 원이고 특허는 10만 건 사용한다. 과연 이 카메라가 시장에서 성공할 수 있을까?
  2022-01-03 05:08:00
• 1981년에 거의 비슷한 특허가 일본에 등록되어 있었다. 날개 없는 선풍기 특허를 처음 등록한 기업은 도시바였다. 하지만 도시바는 다음과 같은 이유로 기술을 상품에 사용하지 않았다.   ● 팬이 본체 안에 숨어 있어서 불편하다. ● 팬이 돌면서 공기를 흡입해 바람을 내보내면 바람이 너무 약하다. ● 바람을 강하게 하면 너무 시끄럽다. ● 본체가 더러워져도 청소할 수 없다.   이 밖에도 상품을 만들 수 없는 이유는 많았고 도시바는 기술을 방치했다. 하지만 27년이 지난 후에 다이슨은 기술을 개량해서 상품을 개발했으며 기술의 진보성을 주장하여 특허를 등록했다.
  2022-01-03 05:05:42
• 기술 유명도=사건×사람×사상
  2022-01-03 04:55:59
• 표준을 너무 빨리 정해서 생기는 손실과 표준을 정하지 않아서 생기는 손실의 조화가 중요하다.
  2022-01-03 04:49:34
• 표준에는 두 가지 종류가 있다. 데쥬레de jure 표준과 디팩토de facto 표준이다. 데쥬레 표준은 공적 기관이 책임을 지고 안전한 기준으로 제정한 표준이다. 나사 표준도 여기에 속한다. 데쥬레 표준의 대부분은 권고 사항이다.
  2022-01-03 04:46:00
• 2019년 미국 컴퓨팅 커뮤니티 컨소시엄CCC에서 공개한 인공지능 기술 로드맵도 그중 하나다.18 인공지능이 정부, 사회, 산업에 미치는 영향을 평가하면서 앞으로 해결해야 할 연구 과제를 아래와 같은 항목에 맞추어 예측했다.   ● 기술 해설 ● 기술을 사용하는 목적 ● 기술에 기대하는 효과 ● 기술이 구현하는 기능 ● 기술을 구현하는 20××년까지의 목표 ● 향후 5년 목표 ● 향후 10년 목표 ● 향후 15년 목표 ● 사회의 인식   기술 로드맵은 문장으로 작성해도 좋고 그래프로 작성해도 좋다. 갠트 차트나 네트워크 형식도 좋다. 다만 조건을 만족해야 한다. 형식이 어떻든지 반드시 시점과 기술 수준이 명확하게 나타나야 한다.
  2022-01-03 04:37:07
• 에디슨의 발명 기준은 간단했다. ‘상품에 사용할 수 없는 기술은 발명하지 않는다’였다. 에디슨을 20세기 발명왕이라고 부르는데, 역설적이게도 그가 발명에만 집중하지 않았기 때문에 이렇게 불릴 수 있었다.
  2022-01-02 18:10:41
• 미국의 심리학자 그레이엄 월러스는 ‘준비, 숙성, 해명, 검증’ 과정을 따르라고 했다.
  2022-01-02 18:05:23
• 미국의 철학자 찰스 샌더스 퍼스는 지식 발견은 ‘귀납, 연역, 귀추’로 이루어진다고 말했다
  2022-01-02 18:05:09