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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능과 손흥민의 기도

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[편집자] 4차 산업혁명은 모든 사물과 인간을 연결하여 빅데이터를 모으고, 이를 이용하여 인공지능으로 학습하여, 결국 인공지능이 인간을 대체하는 시대를 말한다. 이러한 4차 산업혁명의 물결이 산업뿐만 아니라 경제, 사회, 정치 등 전 분야에 걸쳐서 막대한 변화를 일으키고 있다.

글로벌뉴스통신사 뉴스핌은 '김정호의 4차혁명 오딧세이' 칼럼을 매주 연재하여 4차 산업혁명의 본질과 영향, 그리고 전망을 독자들에게 쉽게 소개하고자 한다. 4차 산업혁명의 핵심은 바로 인공지능, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅으로 표현할 수 있으며 그 핵심 부품이 반도체이다. 이들 핵심 기술의 개념과 원리, 응용을 설명하여 일반 독자들이 4차 산업혁명에 대해서 공감하고 이해하며 더 나아가 개인과 기업, 국가의 미래를 계획하는 것을 돕고자 한다.

김정호 카이스트(KAIST) 전기 및 전자공학과 교수는 서울대 전기공학과를 졸업하고 미국 미시건대에서 박사 학위를 받았다. AI대학원 겸임교수, IEEE펠로우, 카이스트 ICT석좌교수, 한화 국방 인공지능 융합연구 센터장, 삼성전자 산학협력 센터장 등을 겸하고 있다.

 

딥러닝에 반영된 인간의 가치

최근 연구가 활발하게 진행, 개발되는 인공지능(Artificial Intelligence, AI)은 '기계학습(Machine Learning)'이라고 불리는 인공지능이고, 더 세부적으로 이야기하면 '딥러닝(Deep Learning)'이다.

김정호 교수

인공지능은 데이터로부터 학습하며, 특히 그 구조의 층(Layer)이 깊어 '심층기계학습'이라고 부르기도 한다. 여기서 인공지능이 똑똑해지는 이유는 바로 학습의 능력에 뿌리를 두기 때문이다. 데이터를 이용해 학습하는 것이 경쟁력의 원천이다.

이 학습 방법 중에 정답을 알려주면서 학습하는 방법을 '지도학습(Supervised Learning)'이라고 부른다. 예를 들어, 이미지를 인식하는 CNN(Convolution Neural Network)의 경우 수백만 장의 사진을 보여주면서 각각 사진에 설명을 붙여야 한다. 동물이라면 사자인지 호랑이인지 고양이인지 알려줘야 한다. 이 작업을 인식표(Label) 혹은 태그(Tag)라고 한다.

학습을 위해서는 수많은 사진도 모으고 태그도 붙여야 한다. 이 작업이 인공지능 학습에 들어가는 노고이고 비용이다.

그런데 데이터를 이용해 학습하는 과정에서 입력하면 결과(Classification)를 하게 되는데, 정답과의 차이를 비용함수(Cost Function)로 규정한다. 이렇게 학습 과정에서 이 비용함수를 최소화하기 위해 인공지능 신경망의 변수(Variables)들을 조정해간다. 이러한 변수 최적화 과정을 다른 말로 학습이라고 한다.

그런데 이 비용함수를 정하는 것이 중요하다. '정답률(Mean Square Error, MSE)'로 할 수 있고, '엔트로피'라 불리는 정보량을 기준으로 할 수도 있다. 다르게는 비용, 시간, 거리, 에너지, 수율 등 인공지능망 설계자가 의도한 방향으로 정할 수가 있다. 단지 그 수학적 표현이 미분 가능해야 한다. 공학에서는 비용함수가 정확성이나 효율을 강조한다.

반면, 여기에 더해서 주관적인 감정이나 변화, 차이, 차별, 신뢰, 도덕, 인성, 재현성, 생산성 측면뿐만 아니라 인간적, 도덕적, 추상적 가치를 비용함수에 넣을 수 있다.

이처럼 인간이 어떤 가치를 최고로 삼느냐에 따라 인공지능을 다르게 학습할 수 있다. 그래서 인간의 가치와 생각이 인공지능에 그대로 반영된다.

한편, 인공지능이 학습을 빠르게 수렴하도록 하기 위해 정답과 오답 사이에 확률 차이를 최대한으로 하는 경우도 있다. 양극화를 추구해서 정답과 오답을 갈라놓는다. 그래야 분명한 답을 얻기 때문이다.

이때 소프트맥스(Softmax) 함수가 마지막 인공지능 신경망의 출력 함수로 사용되기도 한다. 그래서 인간이 원하는 차별적인 요구가 인공지능 학습 과정에 반영되기도 한다. 단지 수학 수식을 통해서 전달할 뿐이다.

GAN 인공지능과 강화학습에 더해진 인간의 가치

인공지능으로 창작 작업을 할 수 있는 GAN(Generative Advisory Network)이 있다. 모방을 통해서 창작하는 인공지능 신경망이다. 인간의 규범으로는 도덕적 논란의 소지가 있다. 원본 이미지에 최대한 짝퉁 이미지를 만들어 둘 사이의 구별 확률이 50%가 될 때까지 창작 인공신경망(Generator)을 학습하기 때문이다. 그래서 구별기(Discriminator)를 속이려 한다.

이 과정에서 모방을 통한 창작의 힘을 기른다. 하지만 인간의 도덕 기준으로 보면, 모방을 계속해서 판별기를 속일 수 있을 때까지 모방을 계속한다. 짝퉁 작가인 셈이다. 그래도 창작 작업의 본질은 인간 세계에서도 모방으로 배운다는 점이다.

표절을 명확히 구분하기도 어렵다. 몇 소절, 몇 문장이 같다거나 비슷하다고 해서 표절로 단정하기 어렵다. 이처럼 GAN 인공지능에는 모방을 통한 창작의 발전이라는 인간의 가치가 담겨 있다.

데이터 없이 인공지능이 학습하는 방법으로는 강화학습(Reinforcement Learning)이 있다. 다양한 시도를 스스로 하고 반응을 보면서 최적의 정책(Policy)을 세우는 방법이다.

게임이나 주식 투자와 같이 환경에서 직접 행동과 반응을 보고, 최적의 전략을 정해가는 방법이다. 알파고 바둑 게임에서도 사용된 학습 방법이다. 역시 가장 큰 장점은 데이터 없이도 학습할 수 있다는 점이다.

그런데 이 학습과정에서 보상(Reward)을 정하고 이를 수학적으로 표현한 가치함수(Value Function)를 사용한다. 이 보상체계에 따라 인공지능 신경망을 최적화해 간다. 이를 강화학습이라고 부른다.

그러니 바로 보상을 정하는 것이 인공지능의 가치체계를 결정한다. 알파고에서는 승률이 되고 주식투자에서는 이익률이 될 수 있다.

여기에는 강화학습 설계자의 의도와 가치 체계에 맞게 얼마든지 정할 수 있다. 효율이 될 수도 있고, 협력, 신뢰와 같은 주관적인 가치 체계일수도 있다. 가치함수로 표현하기만 하면 된다. 종족 보존, 지속률 자유도도 보상이 될 수 있다.

어떤 경우는 돈, 명예, 권력보다 공생이나 상생이 보상으로 정해질 수 있다. 이렇게 강화학습은 인간이 정한 보상 체계를 따른다. 생각보다 인공지능이 상당히 가치 지향적으로 만들어질 수 있다.

인공지능도 인간의 가치 체계를 따른다

그래서 가치가 올바른 인공지능을 개발하기 위해서는 먼저 인간 자체의 가치관이 잘 확립되어야 한다. 그러려면 믿음, 신뢰, 사랑, 배려, 공정, 정의, 평등, 공존, 협력, 평화, 자유 등 기초 가치가 우리 사회에서 흔들리지 않았으면 한다. 그러면 인공지능도 이를 그대로 따라간다.

토트넘의 손흥민 선수는 지난 7일 열린 츠르베나 즈베즈다(세르비아)와의 2019~2020시즌 유럽축구연맹(UEFA) 챔피언스리그(UCL) 조별리그 B조 4차전 원정전에 선발 출전해 팀의 4대0 승리를 이끌었다. 그리고 두 골을 넣었다.

인상적이게도 손흥민 선수가 골을 넣은 후 고메스 선수의 쾌유를 비는 세리머니 모습을 보도 사진에서 보았다. 인공지능도 이런 '손흥민의 기도하는 마음'을 같이 학습하면 좋겠다.

고메스의 쾌유를 비는 손흥민의 기도 세리머니. [사진= 로이터 뉴스핌]

 

김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수 joungho@kaist.ac.kr 

 

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[단독] 'Z플립8'에 주름 개선 신기술 뺐다 [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 삼성전자가 폴더블폰의 고질적인 화면 주름을 줄이기 위해 '플렉스 티타늄'을 도입했지만, 접힘부 굴곡과 단차에 대한 소비자 불만이 이어져 온 갤럭시 Z플립8은 제외됐다. 고급 기술을 상위 제품에 먼저 적용해 제품 간 차별화를 두는 전략은 기존에도 활용해 왔다. 다만 화면 주름 개선은 새로운 편의 기능을 추가하는 것과 달리 폴더블폰의 기본 사용감과 완성도에 직결된다는 점에서 이번 선별 적용의 배경에 관심이 쏠린다. 업계에서는 폴드와 플립의 서로 다른 패널 구조와 접힘 방향, 별도 설계·내구성 시험, 양산 검증 과정이 영향을 미친 것으로 보고 있다. 전작 기준 폴드7이 플립7보다 출고가가 약 89만원 높아 신기술 비용을 상대적으로 흡수하기 수월하다는 점에서 원가 부담 가능성도 거론됐지만, 삼성 측은 직접적인 이유는 아니라는 입장이다. ◆ 같은 폴더블이지만 구조는 달라 16일 업계에서는 플렉스 티타늄이 플립8에 적용되지 않은 이유로 폴드와 플립의 서로 다른 디스플레이 구조를 꼽고 있다. 플렉스 티타늄은 기존 부품의 소재만 바꾸는 기술이 아니다. 유기발광다이오드(OLED) 패널 아래에 티타늄 합금 필름을 넣고, 디스플레이 모듈을 받치는 플레이트에도 티타늄을 적용하는 새로운 적층 구조다. [AI 인포그래픽=김정인 기자] 티타늄 플레이트에는 화면을 반복해서 접고 펼칠 수 있도록 미세한 구멍을 촘촘하게 가공한다. 구멍의 크기와 간격, 배열은 패널이 접힐 때 받는 힘과 접힘 반경에 맞춰 설계해야 한다. 폴드는 화면을 세로 방향으로 접지만 플립은 가로 방향으로 접는다. 화면 크기와 비율, 접힘부위 길이, 힌지 구조와 내부 부품 배치도 서로 다르다. 폴드용으로 설계한 티타늄 플레이트와 미세 홀 구조를 단순히 줄여 플립에 그대로 적용하기 어려운 이유다. 업계에서는 플립에 같은 기술을 넣으려면 제품 형태에 맞춘 구조 설계와 내구성 시험, 양산 검증을 별도로 거쳐야 할 것으로 본다. 플립형 제품에 기술을 적용할 수 없다는 의미라기보다 이번 세대에서는 폴드용 구조의 개발과 양산 적용이 먼저 이뤄졌다는 분석이다. ◆ 원가보다 별도 설계·검증에 무게 플립8 미적용 배경으로 원가 부담 가능성도 거론됐다. 전작 기준 갤럭시 Z폴드7의 국내 출고가는 256GB 모델이 237만9300원으로, 148만5000원인 Z플립7보다 89만4300원 높았다. 업계에서는 상대적으로 가격대가 높은 폴드가 신기술 적용에 따른 부품비와 공정비 부담을 흡수하기 수월했을 가능성을 제기한다. 다만 삼성 측은 원가가 플렉스 티타늄 적용 모델을 가른 직접적인 배경은 아니라는 입장인 것으로 전해졌다. 삼성전자가 지난해 출시한 갤럭시 Z폴드7. [사진=뉴스핌DB] 수율도 변수로 꼽힌다. 새로운 적층 구조를 적용하려면 티타늄 필름과 플레이트, 접착층이 일정한 품질로 결합돼야 한다. 패널 크기와 접힘 방향이 달라지면 제조 공정과 검사 기준도 다시 맞춰야 한다. 업계에서는 폴드8에서 양산성과 내구성을 먼저 확인한 뒤 플립형 제품으로 확대하는 방식이 생산 부담을 줄일 수 있다고 본다. 차기 플립 모델의 적용 여부와 시기는 아직 정해지지 않은 것으로 알려졌다. ◆ 판매 비중 커진 폴드에 우선 적용 폴드의 넓은 화면도 신기술 우선 적용 배경으로 꼽힌다. 폴드는 펼친 상태에서 영상과 문서, 여러 애플리케이션을 동시에 사용하는 제품이기 때문에 화면 평탄도가 제품 완성도에 미치는 영향이 크다. 접힘부위가 길고 디스플레이 면적도 넓어 화면 전체를 균일하게 받쳐주는 하부 지지 구조도 중요하다. 삼성전자는 강성이 높은 티타늄 합금 필름과 플레이트를 함께 적용해 화면 주름과 내구성, 제품 두께를 개선했다고 설명했다. 최근 폴드의 판매 비중이 커진 점도 눈에 띈다. 지난해 국내 사전판매에서 갤럭시 Z폴드7과 Z플립7은 총 104만대가 판매됐다. 이 가운데 폴드7이 60%, 플립7이 40%를 차지했다. 삼성전자가 2019년 폴더블폰을 처음 출시한 이후 국내 사전판매에서 폴드가 플립을 앞선 것은 처음이었다. 얇고 가벼워진 폴드7의 판매가 늘어난 가운데 차세대 디스플레이 기술도 폴드8에 먼저 적용된 셈이다. ◆ 소비자 불만 남은 플립…차기 모델 주목 플립8이 신기술 적용 대상에서 제외되면서 소비자들이 체감해 온 문제를 고가 폴드 제품부터 개선한다는 비판은 피하기 어렵게 됐다. 플립은 접었을 때 크기가 작고 휴대가 편리해 폴더블폰 대중화를 이끈 제품이다. 하지만 사용 기간이 길어질수록 화면 중앙의 접힘부위가 평평하게 유지되지 않고 굴곡이 도드라진다는 불만이 이어져 왔다. 화면을 위아래로 넘길 때 손가락에 단차가 느껴지거나 접힌 부분이 살짝 솟아오른 듯한 이질감이 생기고, 밝은 곳에서는 접힘 자국이 더 선명하게 보여 사용감을 떨어뜨린다는 지적이다. 폴드8에서 플렉스 티타늄의 양산성과 실제 주름 개선 효과가 확인되면 플립형 제품에 맞춘 구조를 별도로 개발해 차기 제품으로 확대할 가능성이 있다. 다만 플립용 설계와 시험이 추가로 필요한 만큼 내년 출시 제품에 곧바로 적용된다고 단정하기는 이르다. 삼성전자가 지난해 출시한 갤럭시 Z플립7. [사진=삼성전자] ◆ 폴더블로 확대되지 않은 프라이버시 기능 갤럭시 S26 시리즈에서 처음 선보인 프라이버시 디스플레이는 차세대 폴더블 라인업으로 이어지지 않았다. 폴드8과 플립8 모두 적용 대상에서 빠졌다. 프라이버시 디스플레이는 사용자가 지정한 상황에서 화면의 시야각을 좁혀 옆 사람에게 내용이 잘 보이지 않도록 하는 기술이다. 비밀번호를 입력하거나 금융 서비스를 이용하는 등 민감한 정보를 다룰 때 화면 노출을 줄이는 데 초점을 맞췄다. 폴드는 화면을 펼쳐 문서나 메시지, 여러 애플리케이션을 동시에 사용하는 경우가 많아 주변에서 화면을 볼 수 있는 범위도 넓어진다. 이 때문에 프라이버시 디스플레이가 폴더블의 대화면 활용성을 보완할 기능으로 꼽혔지만 이번 신제품에는 반영되지 않았다. 삼성전자가 해당 기술을 향후 폴더블 제품군까지 확대할지는 아직 확인되지 않았다. 차기 제품에서 적용 범위가 넓어질지 주목된다. kji01@newspim.com 2026-07-16 11:37
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'육해공 통합' 4년제 사관학교 대전 자운대에 세운다 [서울=뉴스핌] 오동룡 군사방산전문기자 = 국방부가 16일 '국방교육 대개혁'을 표방하며 육·해·공군 사관학교를 대전 자운대 일대에 통합하는 '국군사관학교 창설 기본계획'을 공식 발표했다. 미래 안보환경 변화와 전시작전통제권(전작권) 회복 이후 한미연합방위체제를 이끌 장교를 양성하기 위해, 기존 각 군 사관학교를 "최고 수준의 첨단 통합 사관학교"로 재편하겠다는 구상이다. 국방부는 이번 계획을 "국방교육 대개혁의 첫걸음이자, 사관학교 교육체계 전반을 재설계하는 도약적 혁신"이라고 규정했다. 안규백 국방부장관이 지난 2월 20일 오전 충남 계룡대 대연병장에서 열린 육·해·공군 사관학교 통합임관식에서 축사를 하고 있다. [사진=국방부 제공] 2026.07.16 gomsi@newspim.com 국방부는 문제 인식의 출발점으로 "지금 변화하지 않으면 미래는 없다"고 규정하며, "각 군 사관학교 병립 체계가 자원 중복과 분산투자를 초래하는 구조적 비효율을 낳고 있다"고 진단했다. 현행 육·해·공군 사관학교는 각각 약 700~1000명 규모로 일반 종합대학 단과대 수준에 불과하지만, 총 2900여 명의 생도를 양성하기 위해 3명의 3성 장군을 포함한 7명의 장성, 약 3000여 명의 지원 인력을 유지하고 있어 "규모 대비 지휘·지원 구조가 비대하다"는 것이 국방부 판단이다. 국방부는 또한 "전쟁 양상이 지·해·공을 넘어 우주, 사이버, 전자기스펙트럼 등 '다영역 통제 능력'을 요구하는 시대로 급변하고 있는데도, 사관학교 교육체계는 여전히 군종별로 분절된 구조에 머물러 있다"고 지적했다. 새로 출범할 국군사관학교는 대전 자운대 지역에 통합 신설되며, KAIST와 국방과학연구소(ADD), 항공우주연구원, 천문연구원, 전자통신연구원, 원자력연구원 등 주요 연구기관이 밀집한 과학기술 클러스터와 연계된 '스마트캠퍼스'로 설계된다. 국군사관학교 예상 조감도. [그래픽=국방부 제공] 2026.07.16 gomsi@newspim.com 국방부는 "분산·노후화된 기존 육·해·공군 사관학교 시설을 하나로 모아 과감한 집중투자를 단행, 규모의 경제가 실현된 세계 최고 수준의 통합 교육 플랫폼을 만들겠다"고 밝혔다. 교육과정은 우주·사이버·전자기스펙트럼을 포함한 AI 기반 전영역 작전을 주도할 수 있는 각 군 특성화 교육과, 전작권 회복 이후 한미 장병을 주도할 수 있는 국제 감각·소양 함양 과정으로 재설계된다. 국방부는 "현재 약 24% 수준인 사관학교 민간교수 비율을 점차 50% 이상으로 끌어올리고, 국립대학 수준 처우를 보장해 최고 석학이 장교 양성 일선에 참여하도록 하겠다"고 밝혔다. 통합 국군사관학교를 중심으로 간호사관학교, 첨단사관학교, 학군·학사장교 과정 등 다양한 교육 코스를 수용하는 '국방교육 허브'로 장기 발전시키고, 상징성이 큰 기존 사관학교 시설과 기념공간은 보존·활용 방안을 병행 마련한다는 계획이다. 국방부는 "전작권 회복 이후 한미연합방위체제를 이끌 주역을 길러내는 세계적 수준 첨단 사관학교로 도약하겠다"며 "국민 의견을 적극 수렴하는 열린 절차로 국방교육 대개혁을 추진하겠다"고 덧붙였다. gomsi@newspim.com 2026-07-16 10:12
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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.
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