전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능의 미래, 창작의 미래

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

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]

[관련키워드]

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
황대헌 "결승서 플랜B 급변경" [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 한국 남자 쇼트트랙 선수로는 처음으로 3개 대회 연속 메달을 따낸 황대헌(강원도청)은 "이 자리에 오기까지 너무 많은 시련과 역경이 있었다. 너무 소중한 메달"이라고 말했다. 황대헌은 "월드투어 시리즈를 치르면서 많은 실패와 도전을 했고, 그런 부분을 제가 많이 연구하고 공부해서 좋은 결과로 이어졌다"고도 했다. 황대헌은 15일(한국시간) 2026 밀라노·코르티나담페초 동계 올림픽 쇼트트랙 남자 1500m 결승에서 옌스 판트 바우트(네덜란드)에 이어 2위로 은메달을 거머쥐었다. 그는 2018 평창 대회 남자 500m 은메달을 시작으로 2022 베이징 대회에서 남자 1500m 금메달과 남자 5000m 계주 은메달을 땄다. [밀라노 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자= 황대헌이 15일(한국시간) 2026 밀라노·코르티나담페초 동계올림픽 쇼트트랙 남자 1500m 시상식에 오르며 주먹을 불끈 쥐고 있다. 2026.02.15 psoq1337@newspim.com 황대헌에게 이번 올림픽은 출발부터 쉽지 않았다. 지난해 11월 네덜란드 도르드레흐트에서 열린 2025-2026 국제빙상경기연맹(ISU) 쇼트트랙 월드투어 4차 대회에서 왼쪽 무릎을 다쳤다. 부상 치료가 완전히 끝나지 않은 상태에서 올림픽을 준비했다. 이날 결승은 9명이 함께 뛰었다. 황대헌은 "2022년 베이징 대회 때는 결승에서 10명이 뛰었다. 그리 놀라운 상황은 아니었다"며 "쇼트트랙 레이스의 흐름이 많이 바뀌어서 공부도 많이 했고, 계획했던 대로 경기를 풀어갈 수 있었다"고 설명했다. 이어 "경기 운영엔 다양한 전략이 있었다. 순간적으로 플랜B로 바꿨다"며 "자세한 내용은 제가 많이 연구한 결과라 소스를 공개할 수는 없다"며 미소를 보였다. psoq1337@newspim.com 2026-02-15 09:10
사진
최가온이 전한 긴박했던 순간 [서울=뉴스핌] 장환수 스포츠전문기자= "들것에 실려 나가면 그대로 끝이었어요." 2026 밀라노·코르티나담페초 동계올림픽 스노보드 여자 하프파이프에서 한국 설상 종목 사상 첫 금메달을 따낸 최가온(세화여고)이 가장 아찔했던 순간을 돌아봤다. 최가온. [사진=대한체육회] 최가온은 14일(한국시간) 이탈리아 밀라노 코리아하우스에서 열린 대한체육회 공식 기자회견에서 전날 결선 1차 시기를 떠올렸다. 그는 리비뇨 스노파크에서 열린 결선 1차 시기에서 크게 넘어지며 한동안 일어나지 못했다. 의료진이 내려와 상태를 확인했고, 들것이 대기한 긴박한 상황이었다. 최가온은 "들것에 실려 나가면 병원으로 가야 했고, 그러면 대회를 포기해야 하는 상황이었다"며 "포기하면 평생 후회할 것 같았다. 다음 선수가 기다리고 있어 시간이 많지 않았는데 잠시만 시간을 달라고 하고 발가락부터 힘을 주며 움직이려 했다"고 말했다. 다행히 걸을 수는 있었지만 코치는 기권을 권유했다. 최가온은 "나는 무조건 뛰겠다고 했지만 코치님은 걸을 수 없는 상태로 보셨다"며 "이를 악물고 계속 걸어보려 했고, 다리 상태가 조금씩 나아져 2차 시기 직전 기권을 철회했다"고 설명했다. [리비뇨 로이터=뉴스핌] 장환수 스포츠전문기자= 최가온이 13일 스노보드 여자 하프파이프 결선 1차 시기에서 넘어지자 의료진이 달려와 상태를 살펴보고 있다. 2026.02.13 zangpabo@newspim.com 1, 2차 시기 연속 실수로 벼랑 끝에 몰렸지만 3차 시기에서 반전이 일어났다. 최가온은 "긴장감이 오히려 사라졌다. 기술 생각만 하면서 출발했다. 내 연기를 완성하겠다는 생각뿐이었다"고 돌아봤다. 그리고 900도와 720도 회전을 안정적으로 연결하며 90.25점을 받아 극적인 역전 우승을 완성했다. 은메달을 차지한 교포 선수 클로이 김(미국)과 관계도 화제가 됐다. 최가온은 "클로이 언니가 안아줬는데 정말 행복했다. 그 순간 '내가 언니를 넘어섰구나' 하는 감정이 몰려왔고 눈물이 터졌다"고 했다. 이어 "경기 전에는 언니가 금메달을 땄으면 좋겠다는 생각이 들 정도로 마음이 복잡했다. 존경하는 선수라 기쁨과 서운함이 동시에 들었다"고 솔직하게 털어놨다. 부상 직후 재도전에 대한 두려움은 없었을까. 그는 "어릴 때부터 겁이 없었다. 언니, 오빠들과 함께 타며 자연스럽게 생긴 승부욕이 두려움을 이겨낸 것 같다"며 웃었다. [리비뇨=로이터뉴스핌] 밀라노-코르티나 2026 동계올림픽 스노보드 여자 하프파이프에서 금메달을 획득한 최가온 선수가 지난 12일 이탈리아 리비뇨 스노파크에서 열린 시상식에서 태극기를 들어 보이고 있다. 2026.02.13 photo@newspim.com 많은 눈이 내린 경기 환경에 대해서도 담담했다. "첫 엑스게임 때 눈이 정말 많이 왔는데 그때에 비하면 괜찮았다. 경기장에 들어갔을 때 함박눈이 내려 오히려 예쁘다고 느꼈다. 시상대에서도 눈이 내려 클로이 언니와 '이렇게 눈이 내리니 좋다'고 이야기했다"고 전했다. 몸 상태는 완전하지 않았다. 그는 "무릎이 아주 아팠지만 많이 좋아졌다"며 "올림픽을 앞두고 훈련 중 다친 왼쪽 손목은 귀국 후 점검해야 한다"고 밝혔다. 이어 "이번 올림픽에서 최고의 경기력을 보여드리지는 못했다. 기술 완성도를 더 높이고 긴장감을 다스리는 법도 보완하고 싶다"며 "먼 미래보다 당장 지금의 나보다 더 나은 선수가 되는 게 목표"라고 말했다. 최가온. [사진=올댓스포츠] 가족에 대한 고마움도 전했다. 최가온은 "아버지가 내가 어릴 때 일을 그만두고 이 길을 함께 걸었다. 많이 싸우기도 했지만 끝까지 포기하지 않고 함께해줘 지금 이 자리에 있는 것 같다"며 고개를 숙였다. 귀국 후 계획을 묻자 "할머니가 해주는 밥을 먹고 싶다. 친구들과는 파자마 파티를 하기로 했다"며 수줍게 웃었다. 금메달과 함께 포상금과 고급 시계를 받게 된 데 대해서는 "과분한 것들을 받게 돼 영광이다. 시계는 잘 차겠다"고 말했다. 스노보드 꿈나무들에게는 "하프파이프는 즐기면서 타는 게 가장 중요하다. 다치지 말고 즐기면서 탔으면 좋겠다"고 조언했다. 들것 앞에서 멈추지 않았던 17세의 선택은 결국 한국 설상 종목의 새 역사가 됐다. zangpabo@newspim.com 2026-02-14 22:35
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동