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[새통사 지식공유]기계가 ICT라는 애인을 구합니다

글 정리 : 이순석 ETRI 커뮤니케이션전략부장
ETRI(한국전자통신연구원·원장 이상훈)에서는 일주일에 한 번 자발적 학습 커뮤니티인 새통사(새로운 통찰을 생각하는 사람들)가 열립니다. ETRI 연구자들이 일반 국민과 선후배 연구자들을 대상으로 새로운 디지털혁명에 과감하게 도전하는 기술들을 탐색하고 고민해 주제발표하는 자리입니다. 새통사에서 나온 이야기들을 가감없이 전달드리고자 참가자들이 직접 정리한 내용을 공유합니다. 미래 우리에게 다가올 새로운 기술은 무엇이며, 이를 대비하는 연구원들의 자세와 각오는 어떠한지 글로 만나보세요. [편집자주]

101차 모임은 새통사의 새로운 걸음을 암시하듯 아주 특별한 시간이었다. 제목처럼  '기계'가 멋을 부리며 'ICT'에게 맘껏 추파를 던진 시간이었다.

함영복 한국기계연구원(KIMM) 박사가 이번 모임의 연사로 함께했다. 그동안 기계연구를 하면서 ICT와 함께 하면 작품이 될 만한 것들이 많음에도, 함께 하지 못해서 아쉬웠던 이야기들과 여러 생각들을 나누어주었다. 특히 로봇 분야는 기계와 ICT가 직접적으로 만나서 융합할 수 밖에 없는 분야임에도, 그러지 못하고 있어 국가 차원의 새로운 패러다임을 준비하는데 생기는 큰 공백을 함께 느끼는 시간이었다.

우리 한국항공우주연구원에서 태양에너지로 성층권에 가장 오래 난 기록을 가진 드론이 창고에 쳐 박혀 있는 것을 아는가? 또 한국생명공학연구원에서 연구 중인 고구마가 제4차 산업혁명과 어떤 연관관계를 가지고 있는지 아는가? 세상은 참 넓고도 좁다. 우린 지척에 신나게 함께 놀 수 있는 이웃들을 두고도 서로 모르고 지내고 있었다.

함영복 박사의 발표를 계기로 항우연, 생명연 등 이웃하는 출연연들과 본격적인 융합의 장을 만들어 나가는데 새통사가 역할을 다하기로 마음먹어봤다.

1. 기계가 던지는 추파

발정기 숫거미가 온갖 현란한 색깔로 자신을 치장하듯, 슬라이드에 등장하는 수많은 기계들이 세상 곳곳에서 우리에게 유혹을 하고 있다. 대단히 매혹적인 기계들이다. 함 박사는 세상에서 실제 일어나고 있는 일들을 보여줬지만, 슬라이드들이 앞으로 일어날 일들을 영화로 미리 접하는 생각으로 봐도 별 무리가 없어 보인다. 슬라이드 속의 모델들은 아직 촌스럽기에 우리가 함께 새로운 대상을 찾아서 더욱 멋진 모델을 만들 수 있을 것이라는 생각이 든다.

인간이 만든 물질문명이 엄청난 것을 해온 듯이 보이지만 사실은 1980년대부터 본격적인 물질문명이 시작되고 있음을 TelAvive의 TED 동영상에서 말하고 있다. 동영상을 보고 있으면, 실제 우리가 무슨 일을 벌였고 또 무슨 일들을 벌리고 있는지 실감할 수 있다. 무엇보다도 가장 파격적인 것은 우리의 편의를 위하여 만든 도구나 기계들이 움직이는 도구나 기계로 변신하고 있다는 것이다. 여기에 더하여, 우리는 그들에게 인간이 가지고 있는 지능을 이식하길 원하고 있지 않는가.

뜨거운 여름철, 걷기조차 힘든 무논에서 허리를 숙인 채 몇 시간을 나락의 생장을 방해하는 '피'를 뽑는 작업, 과수 나무를 심고 거름을 주고 풀을 베고 가지를 치고, 꽃을 피우기 위해 꽃가루를 붓으로 옮겨주는 일, 꽃의 간격을 정리하고 봉지를 씌우고 농약을 치고 산짐승이 오는지도 살피고 과실을 따고 하는 지난한 농삿일을 누가 할 것인가? 인간의 노동이 어찌 비단 농사뿐이겠는가?

밀려오는 미세먼지는 어떻게 할 것인가? 서해안 전체를 물 벽을 칠 수는 없는 것일까? 드론 편대가 날아가서 에어졸을 뿌려서 해결할 수는 없는 것인가? 만주에 대규모 고기압대를 만들어 바람의 방향을 인위적으로 바꿔어 버릴 수는 없는 것일까?

수많은 기계나 건물이나 기간시설들의 안전을 서전에 감지할 수는 없는 것인가? 소리나 온도나 진동이나 오일상태나 압력이나 회전속도 등의 상태를 사람을 대신하여 감시해 줄 수는 없는 것인가?

인간이 도구나 기계를 발명하여 엄청난 생산성을 가져왔지만, 이제 인간들도 쉴 때가 되었다. 인간이 기계와 함께 기계처럼 일하던 것을 좀 더 나은 기계를 만들어 노동으로부터 해방을 시켜줄 수가 있음을 발견한다.

바로 '로봇'이다. 로봇은 기계와 디지털 알고리즘의 결합이다. 최근에는 우리 인간들은 이 디지털 알고리즘이 스스로 데이터를 통해 학습하고 스스로를 정교하게 만들 수 있게까지 발전시켰다. 이른바 인공지능이다. 계산기보다는 한층 진보된 개념이긴 하다. 여전히 계산기의 범주를 벗어나진 못했지만, 우리는 이것을 보고 경악을 금치 못했다. 그러나 이내 그 충격에서 벗어나 그 진일보된 계산기를 기계에 접목시키는 노력을 경쟁적으로 하고 있다. 그런 기계를 '똑똑한 기계'라고 부르겠다.

그 '똑똑한 기계'를 세상에 접목하여 시장경쟁력을 확보한다는 측면에서는, 몇가지 전략적 고민이 필요함을 발견한다. 이런 것들이 새통사의 토의가 주는 '발견하는 즐거움'이다. 이것이 곧 세상을 디지털지능화하는 전략을 실천하는 가져야 할 수준 높은 시선이다.

첫째, 초연결세상이 가져다주는 가장 큰 변화는 도메인의 엄청난 확장이다. 새로운 도메인에는 수평적으로 과거의 다양한 도메인이 포함될 수 도 있고, 아니면 과거와 동일한 도메인이기는 하나 수직적으로 고려해야 할 대상이 확대된다. 과거에는 생태계의 주체로 등장하지 않았던 사물들이 지능을 부여 받음으로써 당당히 생태계의 주체로 등장할 수 있게 되었기 때문이다. 이러한 이유로 우리는 관련 생태계 전반의 걸친 최적화 문제를 재설정해야만 한다.

둘째, 차이는 새로운 상상력에서 나온다는 것이다. 기계라는 관점에서도 수많은 종류의 로봇이나 드론을 만들 수 있지만, 그것들이 무슨 일을 어떻게 하느냐 하는 문제는 결국 인간의 상상력에 의하여 결정되는 것이다. 동일한 드론이라도 어떤 드론은 아름다운 음악과 함께 밤하늘을 수놓으며 군무를 즐기는 무용수가 될 수도 있고, 어떤 드론은 배달만 열심히 하는 드론이 될 수 있고, 어떤 드론은 경주용 드론이 될 수도 있다. Steve Jobs가 세상에 준 제4차 산업혁명의 씨앗이다. 로봇은 유형의 모습도 중요하지만 더욱 중요한 것은 역시 알고리즘이다.

셋째는 로봇을 생태계의 새로운 주체로 받아들일 경우, 어떤 형태로 받아들일 것인가 하는 문제이다. 기존 생태계에 그냥 잘 적응하는 로봇을 만들 것인지, 아니면 로봇의 생산성을 극대화시킬 수 있도록 환경을 재설계 해 줄 것인지 하는 문제이다. 이 3가지 통찰은 Intelligent Digital Transformation의 철학과 맥을 같이 한다.

2. 함께 해야 할 일: 확장된 생태계의 문제를 재정의 한다.

토의 중에 이런 이야기가 나왔다. 편백나무는 독특한 향기와 색감을 가지고 벌레들에 강한 성질을 가지고 있어 가구나 집안 인테리어에 잘 쓰인다고 한다. 일본에서 편백나무를 대량으로 공급하기 위하여 인위적으로 편백나무 숲을 조성했더니, 벌레가 생기지 않아 새들이 자라지 못하는 숲을 만들어 버린 오류를 경험하고 지금은 그 계획을 철회했다는 이야기였다. 초연결사회의 문제는 이와 다른 듯하나 결코 다르지 않음을 알 수 있다.

한 때 유행했던 스마트팜의 경우가 그러하다. 자동화된 농작물 환경을 만들어 농업생산성을 획기적으로 개선할 수 있다는 이유로 스마트팜 비즈니스에 대기업들이 직접 뛰어 든 적이 있다. 당연히 기존에 농업에 종사하던 사람들의 집단적 반발을 불러일으키는 것은 자명한 일이 아니었나 싶다. 비즈니스 생태계의 확장은 기존 생태계를 도외시해서는 절대 성공할리 만무하다. 기존 생태계의 동반성장이 가능한 방식이 아니면 실패 할 것이 분명하다. 우버택시의 문제도 동일하다. 기존 생태계를 안고 함께 성장하는 전략의 고민이 필요하다.

어떻게 기존생태계의 동반성장을 꾀할 수 있을 것인가?

가장 쉽게 생각해 볼 수 있는 것은 함께 Target market을 확장할 수 있어야 한다는 것이다. 기존생태계에 수익을 보장해주는 더 나은 보장을 해 줄 수 있는 비즈니스생태계를 설계하고 그것이 작동할 수 있는 실행전략을 함께 마련해야 한다.

국내의 수요자뿐만 아니라 전 세계의 수요자에게 더 나은 품질을 보장한다거나 더 값싼 비용을 보장할 수 있어야 한다. 무엇보다도 더 중요한 것은 전 세계 수용자에게 새로운 경험, 새로운 가치를 줄 수 있는 '신개념의 상품'을 공동으로 창안해내야 한다. 이 첫 번째 문제는 결국 시장의 확대를 최소한의 에너지로 가능하게 해야 하는 문제로 귀착될 것이기 때문에 신개념의 상품과 전 세계 수요자를 연결하는 유통, 결재, 금융 시스템을 모두 커버하는 플랫폼의 설계와 실현이 관건이 된다.

두 번째 생각해볼 수 있는 것이 기존 생태계의 노동의 강도나 양을 획기적으로 줄이되 수익은 보장되게 하는 것이다. 이 문제를 해결해줄 수 있는 핵심이 결국 디지털지능을 기반으로 하는 로봇이다.

세 번째 생각해 볼 수 있는 것은 잉여시간의 생산적 활용이다. 로봇이 도입되어 육체적으로나 정신적으로 시간적 여유를 확보할 수 있을 것인데, 이를 어떻게 생산적으로 활용할 것인가 하는 문제도 함께 고려해야 할 대상임에 분명하다. 또 다른 소득원을 함께 설계할 것인지, 아니면 문화적 풍요를 누리게 할 것인지 등에 대한 것을 생태계 설계에 반드시 포함시켜야 한다. 새로운 생태계의 정교한 설계는 고도의 지적노력을 수반한다. 결국 여기에도 투자가 필요하다. 더 이상 투입할 여력이 없다고 한다면, 기존의 불요불급한 투자를 멈추고 세상의 설계도 만드는데 집중 투자가 필요하다.

제4차 산업혁명에서 제일 먼저 해야 할 일이 무엇이냐고 묻는다면, 잠시의 머뭇거림 없이 '신생계의 설계도 제작'이다.

3. 함께 해야 할 일: 도메인 전문가들과 함께 알고리즘 만들기

아파트 모델하우스 주된 고객은 주부이다. 아파트에서 가장 많은 시간을 보내는 주부가 당연히 주 고객일 수밖에 없다. 이른바 도메인 전문가이다. 주부에겐 아파트에서의 실제 동선에 대한 축적된 경험이 있고, 쓰임에 대한 축적된 묵시적 통계가 있다. 당연히 주부들의 의견을 세심하게 청취하여 일반화 시킬 것과 특성화 시켜야 할 부분을 골라내는 노력이 필요하다. 도메인 어느 것이나 마찬가지이다. 로봇이 필요한 도메인의 전문가들이 머리 속에서 꿈꾸는 이상이 존재한다. 그것을 세심하게 읽어내는 작업이 필요하다.

그런 다음 생태계 차원의 설계도(또는 상위 철학)와의 관점에서 도메인 전문가의 이상과 부합여부를 판단하여야 한다. 상위 설계도의 마이너한 수정이 필요한 경우도 있을 수 있고, 도메인 전문가의 이상을 수정해야 하는 경우도 있다.

그 다음은 실제 실현 단계에 있어서 도메인 전문가의 '수정된 이상'의 실현에 섬세함을 더하기 위한 부단한 피드백 반영의 과정이 필요하다. 과거에는 이 과정을 알고리즘을 개발하는 전문가의 판단에 맡겨버렸다. 문제가 생기면 그 알고리즘 전문가에게 지속적인 보정을 의뢰해야 했다. 알고리즘의 변경 분분도 의존을 해야 하지만 알고리즘 상의 수많은 파라미터들의 변경 부분마저도 의존하여야만 했다.

우리가 다루어야 하는 것은 '똑똑한 기계'다. '똑똑한 기계'는 데이터를 통해 학습하고 스스로를 파라미터를 수정해갈 수 있는 능력을 가진 것이다. 도메인 전문가와 알고리즘 전문가가 함께 '똑똑한 기계'가 어떤 부분을 점점 똑똑하게 만들 것인가에 대해서 충분히 상의하여 함께 설계하여야만 한다. 엉뚱한 똑똑함을 발휘하는 기계는 의미가 없는 것이기 때문이다. 물론  '똑똑한 기계'는 사람들의 '똑똑한 설계'에서 시작된다.

강연 자료 중에서, 드론들이 협업하여 줄로 된 다리를 만들거나 와인 잔을 배달하거나, 음악에 맞추어 군무를 추는 것들이 모두 인간의 상상력을 표상해주는 알고리즘들이다. 그냥 드론을 만든다고 되는 것이 아니다. 고해상도의 카메라가 달린 드론이 있다고 정찰임무를 잘 수 행하는 것이 아니다. 정찰 전문가들의 정찰 메카니즘을 알고리즘으로 변환해줘야만 한다.

이것이 소프트웨어 중심사회의 핵심이다. 코딩 잘하는 것도 중요하지만 가치를 만들어 내는 인간의 착상과 이를 실현한 thinking process를 알고리즘화하는 것이 더욱 중요하다. '상상'이나 '신개념'은 눈에 보이지 않지만, 세상을 변화시켜 온 주인이다. 그 주인에게 투자가 집중되어야 한다. 판단은 difference로 판단하면 된다. 또 그 difference가 만들어내는 시장생태계적 다이내믹스에 대한 유추로 그것의 가치를 판단할 수 있다. 비즈니스 능력은 상상력의 차이라는 이야기가 배경이 되는 말이다. 부자와 가난한 사람들로 구분되는 이유다.

4. 함께 해야 할 일: '스마트'가 아니라 '시스템'이다.

토의 중에 발견한 세 번째 통찰에 관한 것이다. 로봇을 생태계의 새로운 주체로 받아들일 경우, 어떤 형태로 받아들일 것인가에 관한 것이다. 앞서 이런 질문이 있었다. 로봇을 만듦에 있어서, 기존 생태계에 그냥 잘 적응하는 로봇을 만들 것인지, 아니면 로봇의 생산성을 극대화시킬 수 있도록 환경을 재설계해 줄 것인지에 대한 질문에 관한 사항이다.

함 박사는 구제역 대응 시 돼지관리의 어려움을 말했다. 지금은 돼지 한 마리 한 마리를 붙들어 꼼짝 못하게 한 다음을 피도 뽑고 체중도 조사하고 주사도 맞히는 방법을 택하고 있다고 한다. 그 과정에서 질러대는 돼지의 울음소리를 상상해보라, 그 작업환경 속의 의 고됨을 읽기는 너무도 쉬운 것이다. 왜 꼼짝 못하게 하는가? 주사를 놓기 위해서다. 움직이게 되면 주사바늘이 뿌러져서 몸에 박히거나 또는 사람을 다치게 하는 경우가 발생하기 때문이다. 그래서 함 박사가 직접 개발한 것이 무침주사다. 또 한가지 예다.  앞에서 언급한 무논의 피 뽑는 것도 이 범주의 이야기 이지만, 고향 어르신이 하고 계신 배 과수원 유지의 어려움이 이만저만이 아니란다. 최근 젊은 농부들이 새로 시작한 과수원들은 인위적으로 과수들을 일하기 편한 상태를 만들기 위하여 키도 키우지 않고 가지를 옆으로 수평으로 유지하도록 만들어 놓았단다. 옛날부터 해 온 과수원은 여러 가지로 힘이 든다는 말이다.

이런 이야기 속에서 자연스럽게, 환경에 적응하는 기계가 정답인가 기계에 적응하는 환경을 만드는 것이 정답인가라는 생각들을 나눈다. 농업에서는 '스마트팜'이라는 용어를 사용하고 있으니, 로봇의 생산성을 극대화할 수 있게 하는 농업환경시스템이라는 관점에서 '자율시스템팜'이라는 새로운 용어를 만들어 구분해보자는데 의견의 접근이 이루어졌다. 기존의 '스마트팜'이 기존의 방식에 ICT를 접목한 것 개념이라면, 최상의 농사환경을 창조하는 개념을 '자율시스템팜'이라는 용어를 사용해도록 해보면 좋겠다. 영어로는 Autonomous System Farm (ASF)라고 해보면 좋을 것 같다.

이것을 확장하면, '스마트팩토리'도 '자율시스템팩토리', '스마트로드'는 '자율시스템로드' 등등의 전혀 새로운 산업영역의 창출이 가능해진다. 기계와 ICT와 실물경제파트가 만나서 새로운 독창적인 우리만의 산업을 선도해 볼 수 있다. GE를 중심으로 전재되고 있는 DIGITAL TWIN을 우리는 Autonomous System X에 Digital Twin을 접목한 전혀 새로운 영역을 선도적으로 개척해 나가보자. 출연연들이 똘똘 뭉쳐 국가의 미래를 위한 새로운 일자리, 새로운 산업의 창출을 해 갈 수 있지 않을까 싶다. 충분히 실현 가능한 접근 방식이 아닌가 싶다. 정부의 ‘행정지도력’이 필요한 부분이다.

5. 출연연을 재설계하라.

나라를 진정한 선진국이라는 새로운 계단에 올려놓기 위해서는 새로운 과감한 전략이 필요하다. 모든 실물경제 분야가 새로운 방식으로 작동될 수 있도록, 예를들면, AS-X(Autonomous System for Anything)처럼 투자의 방향성을 조정하는 행정지도력을 발휘해야 한다. 그 행정지도력의 시행착오를 최소화하기 위해서 전 세계적으로 유일한 대한민국의 출연연구기관을 충분히 활용하여야 한다.

국가의 20년 후 장기적 관점의 역량 확보를 위한 기초원천연구에 대한 투자와 10년 후의 중기적 관점의 역량 확보를 위한 신개념중심 융합(Concept-Centric Convergence; CCC) 역량 확보를 위한 투자라는 2 트랙의 접근전략이 필요하다. 단순한 융복합이 아니다. 반드시 새로운 개념을 창출을 전제로 한 융합이다. 어떤 새로운 시스템을 전제로 어떤 새로운 비즈니스가 일어나는지에 대한 판단이 필요하다.

심리적 안전판의 보장을 전제로, 출연연의 담장을 넘어 자유로운 Design Thinking의 융합이 일어날 수 있는 환경을 제공해야 한다. Proof of Concept (PoC)까지 자유를 보장해야 한다. PoC에 대한 콘테스트를 하게 해야 한다. 국민들이 직접하게 하게 해야 한다. 기업인들이 직접하게 하게 해야 한다. 합의된 도전과제를 선정하고 구체적인 국민들이 사용할 수 있는 최종 서비스 관점의 목표설정을 통하여 지표관리가 아닌 목표관리가 이루어지도록 해야 한다. 연구자들이 선의의 자존심 경쟁을 하게 해야 한다.

국가의 전 영역에 대한 디지털지능화를 지원할 범출연연的 협업적 혁신의 장에 대한 투자를 서둘러야 한다. 누구나 아이디어만 가지고 오면, 바로 개념를 실험해 볼 수 있는 실험의 장을 구축해야 한다. 실전과 동일한 비즈니스 실험을 할 수 있는 장이 필요하다. 누구나 활용할 수 있는 사회적 자산과 같은 디지털지능 플랫폼 단지(complex)나 기지(camp)가 필요하다. 물리적으로 굳이 찾지 않아도 전 세계 어디서나 비즈니스 아이디어를 실험해 볼 수 있는 플랫폼 기지가 필요하다. 정부의 집중적인 투자가 필요하다.

협업적 혁신의 장에서 개념의 실험을 끝낸 아이디어들이 스타트업이나 중소기업들의 형식을 통해서 실물경제에 투영되게 하는 실증기반의 Accelerating 환경이 제공되어야 한다. 출연연의 공간이나 국가공공영역의 공간에서 자유롭게 비즈니스 아이디어들이 실증될 수 있는 환경을 제공해야 한다. 그것은 결국 대한민국만의 '축적의 길'이 돼, 10년 후 20년 후 흔들리지 않는 지속이 보장된 대한민국이 우뚝서있게 될 것이다.
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