자동화 시스템이 이루어지는 방식
자동화는 사람이 하기에 복잡하고 위험한 작업에 이용되고 있습니다. 일관작업라인에서 산업용 로봇은 사람이 하면 금방 싫증 낼 여러 가지 반복 작업을 하고, 자동온도조절장치는 가정에서 자동 냉난방 시스템, 냉장고, 온수기의 온도를 제어합니다. 병원에서는 심장병 환자의 심장 박동을 조절하기 위해 심박조율기라는 자동장치를 사용하고, 슈퍼마켓, 백화점, 상점에서는 컴퓨터 시스템으로 장부 정리나 물품 주문, 재고를 관리합니다. 공장에서는 자동화된 기계장치가 사람이 하는 것보다 훨씬 빠르고 정밀하고 값싸게 물건을 만듭니다. 사람이나 자동화되지 않은 기계보다 자동화 시스템으로 생산하는 것이 비용이 적게 들기 때문에 많은 공장에서 제품 생산에 자동화 시스템을 사용합니다. 원자로에서는 방사능 때문에 사람이 접근할 수 없는 위험한 곳에서 자동화 시스템으로 작업합니다. 자동화 시스템에는 센서라는 장치가 있는데, 센서는 기계의 동작 결과와 작업에 영향을 끼치는 환경 조건에 관한 정보를 감지합니다. 시스템은 이 정보를 참고해서 필요에 따라 기계 동작을 조정합니다. 이러한 자기조절시스템을 피드백이라고 합니다. 기계화와 자동화는 피드백이 있는지 없는지에 따라 구별됩니다. 기계화는 단지 사람이나 동물의 물리적인 힘 대신 기계의 힘을 이용하는 것이고, 자동화는 피드백을 이용해서 조건에 따라 작업 방식을 결정해서 일하는 것입니다. 산업용 자동화 로봇은 피드백을 이용해서, 작업해야 하는 자동차가 어떤 모델인지 인식하고, 각각의 자동차 부품들을 어느 부분에 어떻게 용접해야 할지를 결정합니다. 그러나 피드백 시스템이 없는 로봇은 조건 변화에 따라 작업을 조정할 수 없고 단순히 같은 위치에 부품들을 정확히 용접하는 일만 하기 때문에 정해진 모델에만 사용할 수 있습니다. 자동화 시스템은 수백 년 동안 사용되어 왔습니다. 1970년대 후반부터 기계의 제어기로 사용하는 컴퓨터의 가격이 내려가자 자동화 시스템 개발이 커지기 시작했습니다. 자동화가 발전하면 사람이 하던 일을 기계가 대신해서 실업률이 증가할 것이라고 생각하는 사람들도 있고, 자동화 시스템을 만들고 유지하기 위해서는 많은 기술자가 필요해져서 오히려 산업이 성장하고 새로운 일자리가 생길 것이라고 생각하는 사람들도 있습니다. 하지만 오늘날을 볼 때 자동화 시스템에 대한 기술력으로 경제가 성장했다고 볼 수 있으며 어느 정도 기계가 대신 일하게 됨으로써 다른 새로운 일자리가 창출되는 일도 볼 수 있습니다.
자동화 시스템의 피드백과 센서
모든 자동화 시스템은 피드백을 이용해서 작업을 조절합니다. 피드백의 기본 요소를 이해하기 위해서 자동 난방시스템을 예로 들어보겠습니다. 자동 난방시스템의 목적은 일정한 온도로 실내 온도를 유지하는 것입니다. 자동 난방시스템에서 입력값은 원하는 실내 온도이고, 출력 값은 실제 온도입니다. 시스템은 계속해서 출력 값이 입력값과 같아지도록 조절해나갑니다. 자동화 시스템에는 출력 값을 측정하는 센서가 필요합니다. 센서는 종류가 다양한데 자동 난방시스템의 센서는 온도계입니다. 온도계로 실내 온도를 측정하며 실내 온도는 자동 난방시스템의 실제 출력 값이 됩니다. 그밖에도 자동화 시스템에 사용하는 센서로는 화학물질의 조성, 색깔, 압력, 크기, 무게 등을 측정하는 것들이 있습니다. 이 센서들이 자동화 시스템의 작동을 조절합니다. 자동화 시스템에는 실제 출력 값과 원하는 출력 값을 비교하는 비교기가 있습니다. 자동 난방시스템에서는 자동 온도조절장치가 이 비교기 구실을 해서 원하는 온도와 온도계로 측정한 실제 온도를 비교합니다. 만일 시스템의 출력 값과 원하는 출력 값이 다르면 비교기는 제어기에 오차 신호를 보내고 제어기는 오차를 없애기 위해 해야 할 일을 결정합니다. 자동 난방시스템의 자동 온도조절장치는 비교기는 물론 제어기 기능도 하며, 좀 더 복잡한 시스템에서는 컴퓨터를 제어기로 사용합니다. 제어기는 피드백을 받아 출력을 변화시키는 장치에 지시를 내려서 출력 값을 조정합니다. 자동 난방시스템에서 출력을 변화시키는 장치는 보일러로 실내 온도가 지시된 기준보다 낮으면 자동 온도조절장치가 보일러를 켜서 실내 온도를 높이고 실내 온도가 지시된 기준보다 높으면 보일러를 끕니다. 자동으로 작동하지 않는 피드백 시스템에서는 사람이 제어기 역할을 합니다. 모든 판단을 시스템이 하는 것이 완전한 자동화라고 생각할 수 있지만 자동화된 시스템에서도 비상시에는 사람이 시스템을 조절해야 하는 경우가 있기 때문입니다. 몇몇 자동화 시스템은 시스템의 실행을 컴퓨터에게 명령할 수 있습니다. 시스템을 제어하는 컴퓨터가 원하는 결과를 얻는 결정을 내렸을 때 관리자는 그것이 좋은 판단이라고 컴퓨터에게 알려줍니다. 이렇게 하면 컴퓨터는 특정 상황이 발생했을 때마다 옳은 결정을 내릴 수 있게 됩니다. 경험을 통해 학습하는 자동화 시스템도 있습니다. 이 시스템은 제어기 기능을 하는 컴퓨터가 오차 수정 신호를 조금씩 바꿔가면서, 신호가 시스템에 주는 효과를 관찰한 다음 가장 좋은 결과가 나온 신호를 선택해서 사용하게 됩니다. 오늘날 자동화는 생산성 향상과 인건비 절약을 위해 자동화 체제로 나아가고 있습니다. 자동화가 이루어질 때 다른 나라와도 효율적으로 경쟁할 수 있습니다. 하지만 자동화가 이루어짐에 따라 일자리를 잃게 될지 모른다는 걱정도 있으나 일부 경제학자들에 따르면 자동화로 실직하는 사람들은 기술 수준이 낮은 노동자들로 정부, 산업계, 학교에서 실직한 노동자들을 교육하여 취업할 수 있는 방안을 모색하도록 촉구합니다. 자동화될수록 노동자 한 사람이 생산하는 제품의 양이 많아지므로 생산량은 증가할 것이며 수요를 따라잡을 수 있다면 산업이 성장하고 더 많은 일자리가 생겨날 것으로 내다볼 수 있습니다.