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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능의 미래, 창작의 미래

기사입력 : 2019년03월04일 08:00

최종수정 : 2019년03월04일 08:34

호모 사피엔스는 직병렬 구조에 익숙하다 

1970년대 서울역 귀성 기차 구매 장면 사진은 과거 어려운 시절 추억의 한 모습이다. 사진 속을 보면 시민들이 서울역 광장을 꽉 메우고 여러 개의 줄로 쭉 늘어 서서 있다.

      김정호 교수

거기에는 고향의 부모, 형제, 친구들의 모습이 겹쳐져 있다. 서울역 역사 방면에는 매표구가 여러 개가 있게 되고 그 숫자만큼 시민들의 줄이 쭉 병렬로 늘어져 있다.

그러면서 고향의 부모님 뵙고 싶은 마음에 밤을 새워 기다렸을 것이다. 각 열차 구매 행렬은 쭉 늘어선 직렬 종대 행렬로 이루어져 있고, 그 줄이 다시 여러 개의 병렬 줄로 늘어 선다.

이처럼 우리는 생활 속에서 일의 순서를 효과적으로 처리하기 위해서는 순서를 지키는 ‘직렬’ 줄과, 그 일의 처리 속도를 높이는 ‘병렬’ 줄이 같이 존재한다.

질서를 지키기 위해 줄을 잘 서는 것도 국가와 사회의 평가 잣대가 된다.

1980년대 서울역 앞에서 어른들이 자녀와 함께 귀성 기차표를 구매하기 위해 줄을 서 있다. [출처=tistory]

전기 부품의 구성과 연결 상태를 회로 모델 심볼로 도식화한 것이 전기 회로도 이다. 이러한 전기 회로도에는 전기 부품이 직렬과 병렬 연결의 조합으로 이루어져 있다. 예를 들어 저항, 모터, 전등, 스위치 등과 같은 부품이 쭉 직렬(Serial)로 연결되어 있으면 거기서 소모되는 전압을 모두 더해서 총합하면 그 전압 크기만큼을 외부 배터리나 전원 장치에서 공급해야 한다. 이때 모든 부품에 흐르는 전류는 같고 전압의 합은 외부 배터리 전압과 일치한다. 이 법칙을 회로의 전압법칙(Kirchhoff’s Voltage Law)라고 한다. 모든 부품에 일정 전류를 공급할 때 직렬 연결 방식을 선택한다.

반면에 전기 부품을 병렬(Parallel)로 연결하면 모든 부품에 일정한 전압이 걸리고, 각 부품에 흐르는 전류의 총합이 외부에서 공급하는 전류의 양이 된다. 이 법칙을 회로의 전류법칙(Kirchhoff’s Current Law)라고 한다. 이처럼 회로에서 일정한 전류를 흘리는 직렬 연결의 장점과 일정한 전압을 거는 병렬 연결의 장점에 따라 직렬 회로와 병렬회로를 선택한다.

하지만 전체 전기 회로의 구성은 직렬과 병렬회로의 조합으로 이루어 진다. 보통 신호를 처리하는 전자회로도 마찬가지이고, 신호를 주고 받기 위한 통신 회로도 마찬가지이다. 4차 산업혁명의 핵심 부품인 반도체 메모리 내부의 회로도 그렇고 프로세서 반도체 내부 회로도 마찬가지이다.

 

인공지능이 소설 쓰고 영화 만드는 시대 온다

과거 서울역 광장의 귀성객 모습과 전기회로의 경우와 마찬가지로 고성능 인공지능 딥러닝 네트워크도 단위 딥러닝(DNN) 구조의 직병렬(Serial-Parallel) 조합으로 구성된다.
필자가 정의하는 대표적인 직렬형 인공지능 네트워크가 CNN(Convolution Neural Network)이다. CNN은 공지능으로 영상을 인식하는데 탁월한 성능을 나타낸다. 사진을 입력하면 한 단계씩 뉴런 층(Layer)을 지나면서 점차 영상 해석 결과가 구체화하고, 추상화되면서 최종적으로 대상을 인식하고 지표(Tag)를 붙인다. 이처럼 CNN 인공지능에서는 뉴런 층이 순서대로 연결되고 신호가 전파한다.

그런데 언어 인식에 주로 쓰이는 순환신경망(Recurrent Neural Network)은 병렬형 (Parallel) 인공지능 망으로 구분할 수 있다. 언어의 경우 주어, 목적어, 동사 등 순서가 정해져 있다. 우리가 “What is your name?” 하고 묻는다면 질문의 단어 자체가 ‘What’, ‘is’, ‘your’, ‘name’ 으로 시간적으로 순차적으로 등장한다. 따라서 한 단어 한 단어 등장할 때 마다 순서대로 기다리면서 병렬적으로 연결된 신경망이 동작한다. 그리고 한 신경망의 해석과 판독 결과가 그 다음 신경망으로 전달된다. 그래서 시간적으로 순차적으로 동작하는 대표적인 병렬형 신경망이 RNN이 된다.

이러한 병렬형 인공지능인 RNN에서 하나의 입력에 대해서 여러 개의 출력(one-to-many)을 낼 수도 있다. 각 출력은 각각 CNN이나 DNN이 만들어 낸다. 이러한 경우 하나의 사진 이미지 입력에 대해서 사진의 제목을 출력을 내놓는 이미지 캡셔닝(Image Captioning) 작업에 사용할 수 있다. 사진의 제목은 단어들의 나열이므로, 여러 개의 병렬 출력이다.

또한 RNN에서 다수의 입력에 대해서 하나의 출력(many-to-one)을 만들 수도 있다. 이 경우 입력 문장으로부터 긍정적 감성인지 부정적 감성인지를 판별하는 감성 분류(Sentiment Classification) 모델에 사용할 수 있다. 그리고 복수입력- 복수출력(many-to-many)의 모델의 경우에는 입력 문장으로부터 대답을 문장으로 출력하는 챗봇의 경우이다. 또한 입력 문장으로부터 번역된 문장을 출력하는 번역기에 사용할 수 있다.

언어 이해에 주로 쓰이는 순환 신경망(RNN)의 직병렬 조합 구조, [출처=ratsgo’s blog]

 

이러한 CNN, RNN의 직병렬 조합된 복합 인공지능은 스스로 영화를 감상할 수 있다. 그러면 한 장면 한 장면을 파악하고 판단하는 인공지능은 직렬형 CNN 인공지능이 담당한다. 그런데 1초에 60장씩 계속 장면이 순서대로 바뀌어 가는 것을 이해하고 예측하는 것은 RNN과 같은 병렬형 인공지능이 담당하게 된다. 이 인공지능은 영화의 내용과 의미를 파악하고 다음 장면을 예측할 수 있다. 이 복합 인공지능은 영화를 보면서 눈물을 흘릴 수 있고, 웃을 수도 있다.

이처럼 미래 인공지능 네트워크도 다양한 기능을 가진 각 인공지능 망의 직병렬 조합으로 이루어지게 된다. 이렇게 되면 인공지능이 영화를 보면서 텍스트를 자동으로 붙이게 될 수 있고, 그 영화를 감상하게 된다. 그 결과를 기사로도 쓸 수 있게 된다. 여기에 변증법적 인공지능인 GAN(Generative Adversarial Network)을 결합하면 인공지능이 영화나 소설도 직접 쓸 수 있다.

음성, 영상, 텍스트 멀티 모드 복합 (Multi-modal Hybrid) 인공지능의 발전 방향, [출처=KAIST]

 

인공지능이 스스로를 복제한다면?

이처럼 미래 인공지능은 영상, 음성, 언어, 이해와 창작 기능을 바탕으로 더 나아가 소설, 영화 등 복합적 매체 내용을 이해하고, 설명하고, 예측하는 기능을 갖는 방향으로 진화해 갈 것이다. 그리고 창작도 할 수 있게 된다. 더 나아가 예술과 역사 등 인문학도 감상하게 된다. 상황을 파악하고 이해하는 능력도 갖게 되고, 인간처럼 눈치도 갖게 된다. 더 나아가 인간과 같은 창조와 모방의 기능을 갖게 된다. 그러려면 지금까지 개발된 다양한 인공지능 알고리즘이 복합되어 섞이게 된다.

지금까지 인공지능은 학습 데이터를 이용해서 발전했다. 그래서 빅데이터가 중요했다. 따라서 학습 데이터의 선택에 따라 인공지능도 도덕, 이념, 종교도 갖게 된다. 하지만 더 먼 미래에는 데이터가 없어도 스스로 학습하는 비지도 학습 기능을 갖게 된다. 컴퓨터 스스로 데이터를 생산하고 학습하게 된다. 현재 대표적인 비지도 인공지능이 강화학습(Reinforcement Learning)방법이다.

또한 인공지능 자체의 알고리즘도 일정 부분 인공지능 스스로 개발하는 시대가 언젠가는 올 것으로 본다. 그러면 스스로 인공지능이 자신을 개선하고 진화하고 복제하고, 생산한다. 이러한 시대가 되면 인공지능 보유 여부가 인간 사이에 불평등을 만들 수 있다. 더 나아가 ‘인공지능’과 ‘인간’ 사이에 불평등이 올 수 있다.
하지만 이러한 인공지능이 발전하는 데는 더 빠른 컴퓨터, 더 빠른 메모리 반도체가 필요하다. 더 나아가 전력소모를 지금 보다 극단적으로 줄여야 한다. ‘인공지능 천하’ 시대의 도래 여부는 반도체 기술의 성능 발전 여부와 전력 소모를 줄이는 기술에 구현에 달려 있다. 인간이 ‘반도체’ 주권과 ‘전기 공급’ 주권을 놓지 말아야 한다.

 

joungho@kaist.ac.kr

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

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소고기 콕 집은 트럼프...축산농 반발 [세종=뉴스핌] 이정아 기자 = 다음 달 1일 한국에서 생산돼 미국으로 수입되는 모든 제품에 '25% 상호관세' 부과를 앞둔 상황에서 한미 간 막판 협상에 돌입했다. 이번 협상에서 미국은 30개월령 이상 미국산 소고기 수입 제한 철폐를 강하게 요구하며 한국을 압박하고 있다. 정부는 미국 측의 압박으로 30개월령 이상 미국산 소고기 수입 허용 등 농축산물 비관세장벽 카드를 협상테이블에 올리는 방안을 고심 중이다. 다만 농민단체의 반발과 국민 신뢰가 흔들릴 것으로 예상되면서 '제2의 광우병 사태'가 재현되는 것 아니냐는 우려도 제기된다.  ◆ 美, 30개월령 이상 소고기 압박…韓, 농산물 카드 검토 28일 정부에 따르면 도널드 트럼프 미국 대통령은 호주가 미국산 소고기를 개방했다는 점을 연일 언급하며 한국에도 같은 수준의 개방을 요구하고 나섰다.  도널드 트럼프 대통령은 지난 24일(현지시간) 소셜미디어인 트루스소셜에 "호주가 미국산 소고기를 받아들이기로 합의했다"며 "이제 우리는 호주에 (미국산) 소고기를 많이 팔 것"이라고 게시했다. 도널드 트럼프 미국 대통령.[사진=로이터 뉴스핌] 2025.07.25 mj72284@newspim.com 이어 "우리의 훌륭한 소고기를 거부하는 다른 나라들도 (개방) 요구를 받은 상태"라며 "이 좋은 흐름을 이어가자. 지금은 미국의 황금기"라고 덧붙였다. 트럼프 대통령은 소고기 개방을 거부하는 국가를 구체적으로 명시하지는 않았지만, 관세협상을 앞둔 한국을 겨냥한 것 아니냐는 해석이 나왔다. 제이미슨 그리어 미국 무역대표부(USTR) 대표와 브룩 롤린스 미국 농무부 장관 또한 트루스소셜을 통해 "지난 20년간 비과학적인 무역 장벽 때문에 우리 소고기가 호주 소비자들에게 판매되지 못했다는 것은 터무니없다"는 성명을 발표했다. 이들은 "미국 농축산업자들은 세계에서 가장 안전하고 건강한 소고기를 생산하고 있다"며 "USTR은 불공정한 무역 관행을 타파하고 미국 국민이 주요 시장에 배제되지 않도록 미국의 무역 파트너들과 계속 협상할 것"이라고 밝혔다. 미국이 협상을 진행하는 국가를 대상으로 연일 30개월 이상 소고기 개방을 압박하면서, 한국도 소고기 카드를 협상 테이블에 올릴지 여부를 검토 중이다.  김용범 대통령실 정책실장은 지난 25일 한미 관세협상과 관련해 "협상 품목 아래 농산물도 포함돼 있다"며 "농업이나 디지털 분야는 제이미슨 그리어 미 무역대표부(USTR) 대표와 여한구 통상교섭본부장 간 협상이 계속 이어지고 있다"고 전했다. 당초 정부는 한미 관세협상에서 농업분야 보호를 우선으로 두고, 30개월령 이상 미국산 소고기 개방 등 비관세 장벽을 해소할 카드를 협상 테이블에 올리지 않기로 방침을 정한 바 있다. 한 대형마트의 미국산 쇠고기 진열대 모습 <뉴스핌 DB> 그러나 지난 25일(현지시간) 미국 워싱턴DC에서 열릴 예정이었던 한미 고위급 '2+2 통상협의'가 스콧 베센트 미국 재무장관의 일정 사유로 전날 취소되면서 미국이 한국의 협상 태도에 불편을 느낀 것 아니냐는 지적이 나왔다. 앞서 미국은 우리나라에 대해 25%의 상호관세를 부과하는 행정명령에 서명했다. 이는 오는 8월 1일부터 적용되며, 한미 양국은 관세 협상을 진행 중이다. 트럼프 행정부는 한국에 대해 ▲30개월령 이상 미국산 쇠고기 수입 허용 ▲쌀 시장 추가 개방 ▲유전자변형(LMO) 감자·사과 검역 완화 등을 강하게 요구하고 있다. ◆ 농민단체 "관세협상에 농업 희생양 삼지 말아야"…대정부 투쟁 돌입 정부로서는 30개월령 이상 미국산 소고기 수입에 대해 민감하게 반응할 수밖에 없다. 우선 한국은 현재도 미국산 소고기의 최대 수입국이다. 지난해 미국산 쇠고기 수입액은 22억1000만달러로 집계됐다. 전체 수입액(38억4700만달러) 대비 57.4%를 차지한다. 미국산 쇠고기 수입액은 지난 2004년 1억300만달러에서 2012년 5억2200만달러, 2016년 10억3500만달러로 20억달러를 넘기다 2022년에는 26억2400만달러로 역대 최대치를 기록했다. 지난해까지의 연평균 증가율은 17.5%다. 이재명 대통령 [사진=대통령실] 우리나라는 이른바 '광우병 파동' 이후 30개월령 미만 미국산 소고기만 수입하고 있다. 지난 2008년 한미 쇠고기 협상이 타결됐고, 우리 정부가 30개월령 이상 미국산 소고기까지 수입한다는 사실이 알려지자 이에 반대하는 촛불집회가 전국적으로 열렸다. 당시 이명박 정부 지지율은 취임 2개월 만에 20%대로 폭락했고, 결국 정부는 미국과 소고기 협상을 일부 재협상했다. 다시 말해 현재 국내 소비자들은 30개월령 이상 미국산 소고기 섭취에 대해 안전하지 못하다는 인식이 기반에 깔려 있다. 또 우리나라 연간 쌀 저율관세할당(TRQ) 물량은 40만8700톤으로, 미국 물량이 이중 13만2304톤(32%)을 차지한다. 쌀 개방은 WTO 규약에 묶여 있기 때문에 한미 양자 간 협상체계가 불가능하다. 다만 미국이 소고기 등 농산물 개방을 미루는 국가에 더 높은 관세를 부과할 계획이라는 점을 연일 강조하면서 국익 측면에서 조선·철강·반도체 등 산업을 보호하고 농산물을 희생해야 하지 않겠냐는 의견도 나온다. 농민단체는 정부의 기류에 대거 반발하고 있다. 한국농축산연합회, 한국종합농업단체협의회, 축산관련단체협의회, 농민의길 등 농축산업 단체는 이날 용산 대통령실 앞에서 결의대회를 개최하고 대정부 투쟁에 나선다. 이들 단체는 "미국산 농축산물은 이미 한미 FTA로 전면개방을 한 마당에 관세 추가 인하 및 비관세장벽까지 철폐된다면 농민 생존권 말살과 함께 국내 농업생산 기반 붕괴는 시간문제일 것"이라며 강하게 규탄한다. 이어 "미국산 소고기에 대한 수입연령 제한과 사과에 대한 식물검역은 국내법과 WTO 등 국제협정 등에 따른 정당한 조치이며, 국민건강과 직결된 것으로 절대 포기해선 안 되는 문제"라며 "농축산물을 협상대상에서 제외해 식량주권과 국민건강권을 반드시 사수할 것"을 정부에 촉구했다. 단체 관계자는 "한미 관세협상 추이를 예의주시하면서 요구가 묵살될 경우 대대적인 추가 농민항쟁을 벌이겠다"고 예고했다. [서울=뉴스핌] 이형석 기자 = 3일 오후 서울 여의도 국회 본청 계단에서 열린 더불어민주당 쌀값정상화법 공포 촉구 결의대회에서 참석자들이 피켓을 들고 구호를 외치고 있다. 2023.04.03 leehs@newspim.com plum@newspim.com 2025-07-28 12:49
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SPC "8시간 넘는 야간근무 없앤다" [서울=뉴스핌] 최원진 기자= SPC그룹이 27일 대표이사 협의체인 'SPC 커미티'를 열고 장시간 야간 근로를 폐지하고, 앞으로 생산직의 야근 시간을 8시간 이내로 제한하기로 했다고 밝혔다. SPC그룹은 야간 생산이 불가피한 일부 필수 품목을 제외하고, 가능하면 야간 가동 자체를 줄여나가겠다는 방침이다. 그룹 관계자는 "8시간 초과 야근 폐지를 위해 △인력 확충 △생산 품목 및 생산량 조정 △라인 재편 등 전반적 생산 구조를 완전히 바꿀 계획이다. 각 (계열)사별 실행 방안을 마련해 10월1일부터 전면 시행한다"고 설명했다. 이재명 대통령이 지난 25일 경기 시흥시 SPC 삼립 시흥 공장에서 열린 산업재해 근절 현장 노사간담회에서 발언을 하는 모습. [사진=대통령실]  주간 근무 시간 역시 단계적으로 단축해 장시간 노동에 따른 피로 누적과 사고 위험을 사전에 차단한다는 계획이다. 또한 이번 근무체계 전환이 현장에서 안정적으로 정착될 수 있도록 노조와 협의를 병행하고, 내부 교육 및 매뉴얼 정비 작업도 함께 추진할 예정이다. SPC는 "생산 현장의 장시간 야간 근로에 대한 지적과 우려를 무겁게 받아들여 근무 형태를 비롯한 생산 시스템 전반에 대한 개혁을 추진하기로 했다"며 "앞으로 근로자 안전이 최우선시되는 일터를 만들 수 있도록 적극 개선하고 투자하겠다"고 밝혔다. 이번 결정은 지난 25일 이재명 대통령이 SPC삼립 시화공장을 직접 찾아 현장 간담회를 주재하며 야간 노동과 과도한 업무 강도를 지적한 데 따른 것이다.  이 대통령은 지난 5월 SPC 시화공장에서 발생한 여성 노동자 사망 사고와 관련해 "수십 년이 흘렀지만 여전히 현장에서 노동자가 죽고 있다"며 "같은 방식의 사고가 반복되는 건 심각한 문제"라고 강하게 비판했다. 이어 "돈과 비용 때문에 안전과 생명을 희생하는 구조라면 반드시 바뀌어야 한다"며 "이번을 계기로 산재 사망률을 줄이기 위한 현실적이고 구체적인 대책이 마련되길 바란다"고 강조했다. 이날 간담회에는 김영훈 고용노동부 장관, 김용범 정책실장, 문진영 사회수석 등 청와대 주요 인사들이 배석했으며, SPC 측에선 허영인 회장과 김범수 SPC삼립 대표, 김지형 컴플라이언스위원장, 김희성 안전보건총괄책임자, 김인혁 노조위원장 등이 참석했다. CJ푸드빌, 크라운제과 등 타 식품업체의 현장 책임자들도 함께 자리를 했다. wonjc6@newspim.com 2025-07-27 13:22
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