인공지능의 등장으로 사회에 미치는 영향과 신기술과 공존하는 방안20210656 박 선종인공 지능의 등장인공지능은 분명 많은 변화를 가져올 것으로 보인다. 자유 주행 자동차같이 엄청나게 많은 데이터를 저장하여 사람, 신호등, 횡단보도, 표지판, 차선, 자동차, 속도 등등 많은 양의 경우의 수를 분석하여 스스로 판단하는 인공 지능들은 현재도 빠른 속도로 발전하고 있다. 이렇게 데이터를 분석하여 판단하는 방법은 인간과 같이 즉흥적으로 반응하는 것이 가능해지고 있음으로 다양한 산업과 활동에 대입할 수 있다. 현재의 인공 지능은 단순히 개와 늑대를 구분할 수 있도록 많은 양의 데이터, 즉 개와 늑대의 사진을 많이 넣는 것과 다르지 않다. 그렇기에 한계점은 분명히 존재한다. 자율 주행 자동차가 신호등의 빨간 불을 인식하여 정지하는 건 쉽겠지만 데이터에 없는 예상치 못한 변수를 만났을 경우 재빠르고 현명한 대처가 불가능한 것처럼 인간의 임기응변, 변수에 대처하는 능동적인 행동이 현재의 인공 지능에겐 불가능하다는 것이다. 때문에 데이터를 직접 쌓고 그것을 공유하는 즉, 학습하는 인공 지능이 개발될 것이라고 보는 것이다. 현재의 기술력으론 이런 높은 기술력을 요구하는 인공 지능을 발명하는 것은 힘들 것이라고 본다.인간의 발명품빅뱅의 시작을 1년 전이라고 가정한다면 인류의 탄생은 불과 2분전이라고 한다. 그리고 우리 사회를 근대기로 이끈 산업혁명은 고작 2초전이라고 한다. 이 2초동안 기술의 혁명은 놀라울 정도로 빠르게 일어났고 수 많은 발명품들이 우리 삶을 바꾸어 놓았다. 그리고 그 빠른 발전속도는 현재까지 멈추지 않고 빨라지고 있다. 10년 전만해도 자동차가 기름없이 500km를 달리며, 엑셀과 핸들을 조작하지 않아도 스스로 운전을 한 후, 자동으로 주차까지 하는 일은 상상하기 힘든 일이었을 것이다. 기술 발전의 속도는 줄어들 줄 모르고 우리가 만든 발명품, 기계는 점점 더 똑똑해지고 있다. 문제는 이 발명품과 기계가 언젠가는 인간의 지능을 앞질러 버리는 날이 올 거라는 것이다. 그리고 그 시점을 싱귤래리티, 혹은 특이점이라고 부른다. SF에 나오는 비현실적인 세상이 미래엔 현실이라는 것이다. 우리가 궁금해 해야하는 것은 이 특이점이 올까가 아니라 이 특이점이 언제 올까가 옳은 질문이다.여러 과학자들은 이 특이점이 오는 순간 호모 사피엔스의 시대는 끝이라고 말한다. 이런 인공지능을 단순히 인간에게 편리성을 가져다 주는 도구로 보며 심각성을 인지하지 못하는 사람들이 많은 것으로 보인다. 우리가 만든 발명품에 우리가 피해를 입는다니 허황된 소리가 아닐 수 없다. 옮음과 그름을 구별할 수 있게끔 하거나, 기능을 제한하는 프로그램을 만들면 되는 것 아닌가? 애초에 인공 지능이 인간을 해할 이유가 있을까? 이러한 문제에 대한 이해를 위해선 터미네이터를 보는 것이 아니라 벅스라이프라는 영화를 보는 것이 옳다. 인공지능은 인간에게 나쁜 마음을 먹고 해치는 일은 없을 것이다. 우리가 개미에게 나쁜 마음을 먹고 밟는 것이 아니듯 말이다. 개미를 해치기 위해 개미를 찾아다니지 않듯이, 건물을 지을 때 지하에 개미집이 있는지 고려하지 않는다. 우리가 개미를 밟지 않도록 땅을 보고 걷고 개미집을 피해 건축허가를 받는다면 이는 인간에게 엄청나게 비효율 적일 것이다.
드론 배터리의 문제점모든 항공기는 하나의 역설을 갖는다. 예로 로켓을 들어보자, 로켓의 목적은어떠한 이유로 날리던 하늘 높이 쏘아야 하는 것은 전부 같다. 이때 로켓을더 오래, 더 멀리 띄우기 위해서는 어떻게 해야 할까. 날리는 시간과 거리는비례하기 때문에 이 두 문제는 같은 답안을 공유한다. 날개의 역학적 원리를계산하여 이상 기체 방정식을 대입해 날개 위를 지나는 기체보다 날개 아래를 지나는 기체가 더 많도록 조정한다면 더 오래, 더 멀리 비행할 수 있을 것이다. 하지만 하나의 근본적인 문제가 있다. 바로 연료와 배터리의탑재 문제이다. 로켓을 오래 날리려면 어떻게 해야 할까. 연료를 많이 넣으면 된다. 더 멀리 비행하려면, 연료를 많이 넣으면 된다. 하지만이 문제점은 해결되지 않았다. 바로 연료의 무게 때문이다.대부분의 경우 연료의 무게와 연료가 낼 수 있는 힘은 비례하지 않는다. 처음엔 힘이 무게보다 많은 일을 할 수 있지만 연료의 양이 늘어나면서 이야기는 달라진다. 고작 몇 십 킬로그램의 연료의 변화로 로켓의 비행 거리와 시간이 크게 틀어질 수 있다. 그렇다면 드론은 어떨까? 드론은 로켓보다 배터리의 환경이 열악하다. 그 이유는 드론에 쓰이는 배터리가 매우 까다롭기 때문이다. 드론에 쓰이는 배터리는 무게가 적으면서도, 용량이 많고, 순간적으로 한 번에 많은 양의 전류를 방출할 수 있어야한다. 드론의 수직 이착륙, 빠른 방향전환, 작은 크기의 모터 몇 개로 강한 힘을 내야하기 때문이다. 이러한 까다로운 조건에 현재 드론 기술자들은 “리튬 폴리머 배터리”를 선택했다. 리튬 폴리머 배터리는 위의 조건을 어느 정도 충족하지만 열에 민감하거나, 사용 시간과 충전 시간의 격차가 심하거나 비싸다는 문제점이 있다. 그래서 현재의 기술자들과 과학자들은 이 배터리를대체할 다른 배터리를 개발하고 있다. 현재 리튬 이온 배터리를 사용하거나드론 자체에 태양광 패널을 설치하여 배터리 사용시간의 문제점을 해결하려고 많은 노력을 기울이고 있다 또한 현재 기술로는 힘들지만 수소 연료전지를 활용할 수 있도록 과학 기술을 발전시킬 수 있도록 화학과 배터리의 연관성을 더욱 학습하는 것이 중요하다. 배터리 문제를 해결하는방안도 중요하지만 배터리를 교체하거나 빠르게 충전하는 방법 또한해결해야하는 중요한 문제이다. 우리는 드론의 배터리를 공중에서 교환하는 방식이나 곳곳에 드론 충전소를 세우는 등 미래의 중요 산업에서 중요한역할을 하는 드론의 여러 활용 방안에 대해 학습하고 개발하며 더욱 발전 시킬수 있도록 노력하여야 한다.드론 개발의 방향성이 보고서를 작성하게 된 계기: 드론은 간단하게 생각하면 작은 플라스틱 몸체에 모터가 프롭을 돌려 하늘을 난다 이는 다르게 생각한다면 여러 방면에서 여러목적으로 개발되기가 쉽다는 것이다 물을 뿌리는 호스를 단다면 소방드론, 물건을 매달 수 있게끔 만든다면 운반용 드론, 카메라를 달았다면 촬영용 드론, 밤에도잘 보이는 카메라를 달았다면 경찰이나, 군용 탐색 드론, 무기를 달아 놓는다면전투용 드론이 되며, 테러범의 폭탄을 달았다면 테러용 드론이 되고 테러용 드론을 잡는 그물이나 전자파를 쏘는 기계를 부착한다면 그것은 테러 방지 드론이 되는것이다. 이처럼 여러 방면으로 개발되기 쉬운 드론에게는 개발 가능성이 무수히많지 않을까? 라는 생각에 이 보고서를 작성하게 되었다.드론의 모터: 드론은 몸체에 어떤 장치를 다느냐에 따라 드론의 쓰임이 달라진다. 위에서 말했든 드론은 하늘을 자유롭게 날며 정지, 제자리 이륙, 수평이동수직이동 등이 자유롭고 안정적이기 때문에 여러 상황에서 빠르고 정확한 드론사용이 큰 도움이 될 것이다 일단 드론의 몸체에 무엇을 달기 위해서는 달린장치의 무게를 드론이 버티면서 동시에 자유로운 이동이 가능한가가 중요하다무거운 물 탱크 같은 것을 가벼운 드론이 옮길 수은 없기 때문이다 기본 적으로드론의 자유로운 장치 부착과 개조를 위해선 강력한 프로펠러와 모터가 필요하고, 가벼운 몸체를 가져 드론의 크기가 커지던 작아지던 같은 임무를 수행할 수 있도록 해야 한다. 즉 바닥으로부터 드론을 밀어주는 양력이 강력해야 드론에 부착한장치가 무엇이든 수월하게 작동한다는 뜻이다. 현재의 여러 기술력은 프롭의개수를 늘려 좀 더 정확하고 강력한 드론을 사용하는 방법도 쓰이고 있지만이는 비효율적이다 드론의 장치를 부착할 수 있는 면적이 줄어들고 더욱 비싸기때문이다 즉 더욱 강력한 모터의 개발이 필요하다고 생각한다. 이에 더욱 전문적지식을 가져 이러한 문제점을 개척하여야 한다.드론의 프롭: 위에서 말했듯 더욱 강력한 모터가 프롭을 돌린다면 더욱 강력한힘을 낼 수 있음을 언급했었다 그렇다면 프롭의 크기는? 크기가 작은 프롭이한 바퀴를 돌 때 내는 힘과 크기가 큰 프롭이 한 바퀴를 작은 프롭과 같은 속도로회전한다면 당연히 큰 프롭이 더욱 강력한 힘을 낼 것이다 이처럼 모터의 힘,프롭의 크기, 몸체의 무게 등 최대한 드론을 가볍고도, 강력하게 만들어야 한다3d 프린터와 드론의 활용방안3D프린터는 4차 산업에서의 활용도가 높다고 판단된다. 판단근거는기술이 발전해 보편화 된다면 가정에 흔히 3D프린터가 보급될 것이고현재는 필라멘트를 활용하여 물체를 제작하고 있지만 기술이 발달하여필라멘트 대신 약을 구성하는 재료나 특정한 물체를 위한 재료를 넣게 된다면 필요한 약을 즉시 제조하거나 전자 회로가 필요한 제품들도제조할 수 있게 될 것이며 만약 이러한 기술이 상용화된다면 더 이상제품을 제조하여 보급하기 위해 공장을 세우고 컨테이너 벨트를 돌리며노동 인력을 사용하지 않을 것이다. 단지 3D프린터로 상품을 제조할 수있도록 알맞은 코드를 팔거나 관련 재료를 판매한다면 공장을 돌리기위한 많은 양의 환경을 오염시키는 연료와 폐기물들이 줄어들 것이며더욱 효과적으로 상품을 제공할 수도 있을 것이다.그렇다면 3D프린터와 드론은 무슨 관계가 있을까. 4차 산업 혁명이도래하였을 때의 드론의 활용 방안은 무궁무진하다. 현재까지 땅이나수면에 붙어서 이동해야 했던 배송 시스템과 운송 시스템들이 수직이착륙, 호버링, 유연한 방향 조정 등 여러 장점을 가진 드론으로 인해운송 시스템이 2차원에서 3차원으로 확장되었다. 이를 제외하고도드론은 미래의 기업에게 필수적 요소가 될 것이다. 이렇게 드론이많이 사용된다면 드론의 수요와 공급이 평형을 이루기 힘들거나,어느 쪽이든 무너질 가능성이 있다 그렇다면 드론의 수요와 공급을
드론 프로펠러의 물리학3405 박선종물리학은 우리 주변 어느 곳에서나 있다. 단순히 달리기를 한다던가, 작은 돌을 던지던가, 심지어 이 보고서를 작성하기 위해 노트북의 키보드를 타이핑하는 순간에도 물리학은 이곳에 존재한다. 단순히 밀거나 당기는 간단한 수준의 물리학이 아닌 수학적으로, 화학적으로 물리는 작용되고 있다 그렇기에 이 보고서는 드론에 작용되는 물리학에 대해 학습하고, 탐구하고자 작성하게 되었다. 일단 평평한 바닥을 가진 공간의 중심에 드론이 있다고 가정하자 드론이 바닥을 떠나 이륙하기 위해선 중력보다 더 강한 양력을 가져야만 한다. 그 양력은 프로펠러에서 나온다. 드론의 프로펠러는 왼쪽 아래 사진처럼 생겼다.만약 이 사진으로 프로펠러의 형태가 이해되지 않는다면 주변의 선풍기를 찾아보면 된다. 선풍기의 날개와 같은 구조로 되어있기 때문이다. 프로펠러는 빠르게 회전하면서 공기가 날개를 회전하며 지나간다. 이때 프로펠러의 위쪽을 지나가는공기는 날개와 접촉하는 면적이 늘어나면서 지나가는 속도가 느려지고, 압력이 낮아진다. 반대로 아래쪽을 지나가는 공기는 접촉하는 면적이 줄어들며 지나가는 속도가 빨라지고, 위쪽보다 많은 양의 공기가 위쪽보다 짧은 시간에 지나가므로압력이 높아져서 위쪽으로 양력이 작용하게 된다. 이것을 베르누이 법칙이라 부른다. (오른쪽 위 사진) 이 베르누이의 법칙에 따라 프로펠러의 경사면이공기를 아래쪽으로 밀어내면서 작용하고, 밀려나가는 공기가 프로펠러를 위쪽으로띄우면서 반작용을 한다. 이를 뉴턴의 제 3법칙 작용-반작용 법칙이라고 한다.드론이 비행하기 위해선 이런 여러 물리 법칙이 적용되어야만 한다. 그렇다면 회전하는 프로펠러만 달려있으면 무엇이든지 비행할 수 있을까? 이 의문 또한 이번 조사를 통해 알 수 있었다. 대답은 조건에 충족만 한다면 무엇이든지 가능하다이다.몇 개의 프로펠러를 가졌는가는 상관없다. 가운데에 무게중심이 위치하고, 어느 방향으로 회전하든 추가적인 힘을 필요로 하지 않으며 당연히 중력보다 양력이 강해야 한다는 조건에 충족한다면 그 것은 복잡하고 어렵더라도 비행할 수 있다. 하지만 누군가는 “거의 대부분의 드론들은 프로펠러가 짝수이고 짝수여야 균형을 잘 잡을 수 있는거 아닌가? 프로펠러의 개수가 상관없다면 왜 홀수보다 짝수의 프로펠러를 가진 드론이 더욱 상용화 되었는가” 와 같은 의문을 가질 수 있다. 많은 드론들의 프로펠러가 짝수인 이유는 만약 한 개의 프로펠러나 모터가 고장이 나서 오작동을 하면 드론은 뒤집어져 버릴 것이기 때문에 드론은 스스로 오작동하는 프로펠러의 대각선 방향 모터의 작동을 멈추어 드론의 추락을 막고, 심각한 사고로 이어지는 것을 막기 위함이기 때문에 오로지 프로펠러의 개수에 의해서는 드론의 비행에 영향을 주지는 않는다고 답할 수 있겠다. 그러면 흔히들 알고 있는 드론의모습인 프로펠러가 4개인 드론은 쿼드 콥터라고 부르는데 이 쿼드 콥터가 공중에 가만히 호버링 하기위해서는 토크와 역토크의 힘이 서로 적절하여야 한다. 프로펠러가 4개인 쿼드 콥터로 예를 들자면 대각선으로 마주보고 프로펠러 한 쌍은 시계 방향, 다른 한 쌍은 반 시계 방향으로 회전한다. 서로 반대 되는 방향으로회전하여 토크와 역토크의 힘이 서로 작용하여 즉 작용 반작용으로 회전하려는 힘이 상쇄되어 회전하지 않는다. (왼쪽 아래 사진)이외에도 드론의 프로펠러가 3개라면 트리 콥터, 6개라면 헥사 콥터, 8개라면 옥토 콥터라고 부른다. 여기서 본인은 “방향에 상관없이 회전할 수 있고 무게 중심이 가운데이지만 프로펠러가 2개나 1개인 것은 없나?” 라는 의문이 들어 조사해보았다 결과는 놀랍게도 이미 존재하였다. 모터가 두 개인 것은 아니지만 프로펠러가 2개인 드론을 바이 콥터가 있었으며 더욱 복잡하고 전문적인 기술을 필요로 하는 프로펠러가 1개인 드론을 모노스피너라고 부르고 있었다. 이렇게 드론이 요구하는 기술의 난이도는 점점 더 늘어나고 있다. 만약 드론의 발전을 위해선 무게 중심에 대해 알아야 한다. 가장 대표적인 도형인 삼각형으로 예를 들자면 각 꼭짓점의 세 중선이 만나는 교점이 바로 무게 중심이다. (오른쪽 위 사진)이를 제외하고도 드론에 적용되는 물리는 정말 많다. 만약 우리가 드론 개발을 위한다면 드론을 공부하는 것도 중요하지만 물리와 수학 능력이 반드시 필요하다.
[서평] 드론의 충격(전쟁무기에서 긴급구호까지)하종기 저. 김영택 역. e비즈북스 2016년 2월 26일 발행1. 시작하며시작하기에 앞서 이 책의 저자는 일본인이다. 일본 위주로 설명이 되었다. 그렇기에한국보다 일본에 대한 구체적인 내용이 주를 이룬다. 하지만 로봇 강국이라는 일본 안에서 안전에 대한 민감한 사회분위기와 규제 우려 때문에 기업들이 소극적으로 접근하고 있는것과 같이 일본에서의 드론 시장의 문제점과 바라보는 시점 그리고 해결방안에 대한 고찰을 학습하였다. 때문에 한국의 드론 시장 또한 나아갈 방향과 개선해야 될 부분을 고려하고다른 나라와의 개별성, 한국만의 장점과 같이 한국의 드론이 더욱 개발되고 발전하며 드론 시장에서의 더 많은 입지를 갖기 위한 방안을 고찰해보는 기회를 갖게 되어 더욱 뜻 깊었던 독서였다고 생각한다.2. 하늘의 산업혁명저자는 이 책에서 새로운 산업혁명을 선도하는 것은 드론이라고 말한다. 작은 무인항공기가 가져오는 하늘의 산업혁명에 대해 설명하며 드론 원년을 2015년으로 본다 드론은 왜주목받을까? 라는 질문에 대한 답은 폭 넓은 용도로 활용되는 드론의 범용성 때문이라는것은 부정하지 못할 것이다. 높은 활용성과 자유도는 드론의 활동영역이 공중인데다 다양한 탑재물, 즉 페이로드를 조합할 수 있다는 점에서 알 수 있다 이외에도 빅데이터를 활용한자율화, 자동화 등 여러 방면에서의 드론은 산업의 발전에 큰 역할을 할 수 있다. 이처럼드론은 다양한 분야에서 2차원에 머물렀던 산업 시스템을 3차원으로 빠르게 확장시키고있다. 세계 각국은 빠르게 발전하는 드론 기술을 미래의 성장 동력으로 삼고 연구 개발과 제도개선에 힘을 쏟고 있다.3. 드론 기업드론은 크게 군수용과 민간용으로 나뉜다. 민간용은 다시 취미용과 산업용으로 나뉜다.산업용의 드론은 캐나다, 일본 등의 나라가 각축전을 벌이고 있고, 취미용의 드론은가장 대표적인 드론 기업인 중국의 djl가 대부분을 지배하고 있다. dji가 갖는 드론 시장점유율은 70%를 상회하며 드론 기업의 대부분은 중국이 전부 차지하고 있다. 조금만찾아본다면 현재 드론 시장에서의 중국의 영향력이 어느 정도로 방대한지 알 수 있다.이에 대해 저자는 중국의 빠른 신제품 출시와 구제품 할인이라는 간단하지만 효과적이고빠른 수출이 가능한 전략으로 제조와 가격 경쟁에서 중국을 따라잡기엔 늦었다고 판단,때문에 중국보다 높은 기술력으로 소프트웨어에 집중하는 다른 나라들을 볼 수 있다.이는 제조 기능보다 높은 기술력을 무기로 내세운 현명한 솔루션으로 볼 수도 있다4. 일본의 문제점과 해결방안이에 일본은 세계 2위의 건설기계 제조업체인 고마쓰, 방범으로 유명한 세콤, 1980년대부터 농업용 무인기 프로젝트를 진행한 야마하와 같이 기술적으로 유리한 조건을 가진 기업들이 있음에도 드론 분야를 주도하는데 실패한 일본에 문제점과 개선해야 할 점을 설명하고 있다위에 짧게 설명했듯 일본은 테러와 같은 안전상황에 민감한 사회 분위기를 가졌으며드론에 대한 특별한 규제가 없다. 전파법, 항공법, 도로 교통법으로 규제하고 있을 뿐이므로앞으로 드론에 대해 생겨날 새로운 규제를 우려하는 기업들의 소극적인 접근이 문제점이라강조하며 다른 각국의규제와 법규 마련 동향에 대해 자세히 설명하고 있다. 저자가 그만큼 드론이 발전하는데 있어 자세하고 합리적인 규제의 중요성을 전하기 위해 노력한다.5. 드론의 양면군사용만으로 개발되었던 드론이나, 쉽게 비행하지 못하고 비싼 비행장치 대신,이제는 일반 대중에게도 저렴한 비용과 스마트 기술이 적용된 드론, 초경량 무인
현재 한국 드론 시장의 문제점이 보고서를 만들게 된 동기는 현재 드론 시장 점유율의 70%가 중국임으로 이미드론 시장에서의 중국은 따라잡을 수 없을 정도로 커졌다. 그에 반해 현재 한국의드론 시장은 제대로 된 드론 기업마저 없는 것이 현실이다. 몇몇 있기는 하지만가격경쟁이나 기술력에서 중국을 이길 수는 없다. 그렇기에 현재 한국의 드론이세계 드론 시장에서 자리를 잡는 것이 힘든가에 대해 궁금증이 생겼고 이에 대해조사해 보고자 보고서를 작성하게 되었다.문제점 (1): 현재 많은 국민들이 드론은 아직 장난감이라는 인식이 존재한다. 이는가장 중요한 문제이다. 드론에 대해 알아보려고 하지 않고 드론을 가볍게 생각하는것은 한국 드론이 발전할 수 없는 대표적 이유이다. 드론을 전문적으로 다루고만드는 기업이 생긴다 하여도 그 나라의 국민들이 드론을 중요시 보지 않는다면이 기업은 절대 국제적인 기업이 될 수 없을 것이다.문제점 (2): 한국 정부가 드론을 바라보는 시선 또한 근본적인 문제이다. 드론을개발하려면 단지 큰 투자를 하여 기업에게 드론 개발을 맡겨 놓는 것은 애초에틀렸다. 이미 클 대로 커버린 중국과의 경쟁에서 이기는 것은 불가능에 가깝다.그렇기에 당연히 안정적인 것을 선호하는 기업의 특성상 누구도 먼저 하려하지않을 것이다 투자는 기부가 아니니깐 말이다 정부는 현재 드론을 단지 개발하여팔면 돈이 되는 사업 상품으로 인식하고 있는 것만 같다. 이대로라면 한국의드론이 다른 나라의 하늘을 나는 것을 기대하기 힘들 것이다.해결방안 (1): 해결방안은 생각보다 간단하다. 인식을 바꾸기 위해 노력하면 되는 것이다 많은 미디어에서 드론의 중요성을 인식하도록 교육하고 알리면 된다. 국민들이 드론의 복잡한 기술력과 활용가능성, 그리고 드론의 편리함과 필요성에 대한