철새도, 제2의 지구 관측도 ‘AI가 맡는다’…AI 종횡무진 활약상

/AI 자료사진

화학 반응, 철새 이동 예측에서부터 제2의 지구 탐색까지, 최근 국제학술지에 등록된 논문들을 살펴보면 인공지능(AI) 기술이 안 쓰이는 곳이 없다. 지난 2016년 딥마인드의 AI 바둑 프로그램 ‘알파고’가 등장한 후 전세계 AI 기술은 비약적인 발전을 이뤄 AI 활용 범위가 점차 확대되는 추세다. AI가 어떤 분야에 어떻게 접목돼 활용되고 있는 지를 들여다봤다.


◇비이커 든 AI=화학실험실이라하면 흰 가운의 실험복을 입은 몇몇 연구자들이 각종 화학물을 비이커에 섞어가며 반응을 일일이 확인하는 모습을 떠올리기 마련인데, 복잡한 화학반응을 사람이 모두 확인하기엔 비용과 시간이 너무 많이 든다.

좀더 효율적인 방법이 없을까를 고민하던 미국 캘리포니아공과대학(칼텍) 화학과 톰 밀러 교수팀은 최근 AI '머신러닝(기계학습)'을 이용, 화학반응을 예측할 수 있는 소프트웨어(SW)를 개발했다고 밝혔다.

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칼텍 연구진이 AI를 이용해 화학반응을 예측하는 기술을 개발했다/사진=칼텍

밀도함수이론’ 등 화학 분야 3가지 계산모델링에 기반한 이 SW는 각종 화학물 간 결합을 통해 얻어진 결과데이터를 학습, A와 B가 섞이면 C가 된다는 식의 결과값을 내놓는다. 톰 밀러 교수는 “이 SW는 신약 후보 물질 선별에 유용하게 쓰일 것”이라고 말했다.

◇조류박사 된 AI=앞으로 철새 이주를 예측하는 데도 AI가 쓰일 예정이다. 영국 옥스퍼드대 미국 코넬대로 이뤄진 공동연구팀은 23년간 수집한 철새 이주 데이터, 143개 기상 레이더 데이터 등을 머신러닝(기계학습)을 통해 AI에게 학습시켰다. 이 AI는 철새 이주를 최대 7일 앞서 예측할 수 있다. 연구진이 이 AI를 미국에 한정지어 적용해본 결과 철새 이주가 가장 활발한 5월초에 약 4억 마리의 새들이 서식지를 이동한다는 결과를 얻었다.


◇사이버파수꾼 된 AI=해킹 수법이 갈수록 다양한 방법으로 진화하고 있는 가운데 이를 자동으로 잡아내는 AI도 곧 나올 예정이다. 현재 국내 보안관제 체계는 전문인력 기반의 수동 분석 중심인 탓에 날로 늘고 있는 신·변종 사이버 위협에 맞서기엔 한계가 있다.

한국과학기술정보연구원(KISTI) 과학기술사이버안전센터는 지난 7월부터 실시간으로 사이버 공격을 탐지·대응하는 ‘보안 관제 전용 AI시스템’ 개발에 착수했다. 올해는 보안관제 전용 학습·테스트 데이터 생성, 특징 추출·조합, AI 실행·성능 검증 등의 1단계 R&D(연구·개발)을 시행한다. 보안관제 전용 AI 기술은 오는 2020년 완성될 예정이다.

◇천체망원경 보는 AI=‘제2의 지구’를 찾는 작업도 도맡았다. AI를 통해 생명체가 살 수 있는 곳을 탐사하는 연구도 진행중이다. 영국 플리머스대 로보틱스·신경시스템센터 연구팀은 인공신경망 기술로 우주 행성을 지구와 가장 닮은군, 초기 지구 모습과 유사한군 등의 유형으로 분류한 뒤 각각의 유형에서 생명체가 생존할 가능성을 추정하는 연구를 수행하고 있다. 이 결과는 향후 지구와 비슷한 태양계 안팎 행성을 탐사하는 임무에 활용한다는 계획이다.

인공신경망은 사람의 두뇌가 학습하는 방법을 모방한 시스템을 말한다. 인간의 두뇌로 처리하기에는 너무 복잡한 현상과 패턴들을 식별하는 데 주로 쓴다. 연구팀은 “인공신경망을 통해 분류한 유형은 모두 대기를 가지며 암석으로 구성된 행성 및 위성(행성 둘레를 도는 천체)으로 생명체가 거주할 수 있는 가능성이 가장 높은 곳”이라고 설명했다.