전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 산업 생활경제

속보

더보기

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능을 위한 인공데이터 생산

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

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

※ 번역할 언어 선택

[편집자] 4차 산업혁명은 모든 사물과 인간을 연결하여 빅데이터를 모으고, 이를 이용하여 인공지능으로 학습해, 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 연재하며 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 산학협력센터장 등을 겸하고 있다.

데이터가 필요한 인공지능 학습

인공지능 중에서 데이터로 학습하는 방식을 기계학습(Machine Learning)이라고 하고, 그 기계학습 중에서 데이터에 이름(Label)을 붙여서 학습하는 방식을 지도학습(Supervised Learning)이라고 한다.

김정호 교수

데이터에 이름을 붙여야 하는 인공지능 학습 방식이다. 대표적으로 이미지를 인식하는 CNN(Convolutional Neural Network) 알고리즘이 이 방식의 인공지능이 된다. 이미지와 이름을 보고 학습해서 물체를 판단해 낸다.

그런데 이러한 지도학습 방법은 많은 비용과 노동력이 필요해서 결국 시간과 자본이 들어간다. CNN 학습을 위해서는 수백만 장, 수천만 장의 사진을 모으고, 그 사진에 이름을 붙여야 한다. 이러한 작업에 개인이 자발적으로 이름을 붙일 수 있으나 그 한계가 있다.

구글과 페이스북은 인터넷과 SNS로부터 수많은 데이터인 사진 이미지를 모은다. 여기에 모두 직접 사람이 이름을 붙이기는 불가능에 가깝다. 그래서 구글과 페이스북은 사진 상황을 보거나, 해시태그를 이용해서 자동으로 그림에 이름을 붙이는 인공지능 알고리즘 연구를 하기도 한다. 이것이 모두 데이터에 이름을 붙이는 데 필요한 노력이다. 인공지능이 학습하는 데 필요한 비용이다. 데이터와 이름은 무료가 아니다.

사람 중에 똑똑한 사람을 '하나를 알려주면 열을 안다'라고 표현하기도 한다. 학생을 지도하다 보면 그런 학생을 종종 만난다. 나중에는 그 학생이 오히려 나에게 스승이 된다. 그런 학생들을 통해서 거꾸로 배운다. 이럴 때 학교에 있는 교수로 최고의 기쁨을 느낀다. 이런 학생은 스스로 학습하고 연구하는 독자적인 학습과 연구 수행능력을 갖추게 된다.

인공지능을 지도할 때도 마찬가지이다. 학습을 줄이고 최대한 인공지능의 지능을 높이고자 연구한다. 그러면 데이터 모집과 이름 붙이기 수고가 줄어들 수 있다. 그럼 척척 알아서 학습하게 된다.

CNN을 이용한 이미지 분류 및 탐지 방법. [출처=KAIST]

최소한의 데이터로 인공지능 학습

이러한 연구 중, 최근에는 인공지능 연구로 전이학습(Transfer Learning)이라고 불리는 학습 방법이 있다. 한번 배운 학습 결과를 다른 곳에 다시 쓴다는 의미이다. 다시 말하면, 여러 번 배울 필요가 없다는 의미이다. 수학에서 기초 원리를 잘 파악하면 다양한 응용문제를 푸는 원리와 같다.

이처럼 한번 학습한 결과를 다른 응용에 적용하려는 시도를 전이학습(Transfer Learning)이라고 부른다. 학습과정에서 얻는 인공지능망의 구성과 변수도 다른 용도의 인공지능망으로 전이될 수 있다. 그럼 이를 전수한 새로운 인공지능 신경망은 학습량이 줄어든다. 아예 이러한 전체 과정을 스스로 할 수도 있다. 이 방법을 자체학습(Self-learning)이라고 부른다.

최근 연구하는 인공지능 학습 방법이다. 모두 학습 부담을 줄이고 데이터 필요 분량을 줄이려는 시도이다.

아예 한번 교육으로 모든 교육이 끝나는 단수학습(One short Learning) 방법에 대한 연구도 시작됐다. 수학에서 문제 하나만 풀어보면, 유사한 모든 문제를 푸는 능력이라 보면 된다. 천재를 키우는 인공지능 학습 방법으로 보면 된다.

예를 들면 어린이를 학습할 때, 공룡 사진 하나만 보여주면, 그 이름을 영원히 기억한다. 지금의 인공지능 학습은 많은 수의 사진을 보여주면서 학습하고 그 결과로 인공지능망이 정해진다. 단 한 번의 이미지 학습으로 인공지능망을 정하려는 시도인 셈이다.

매우 도전적이지만, 언제인가 인공지능이 이 단계에 도달할 것으로 본다. 이 학습 방법은 '하나를 가르쳐 주면 모든 것을 안다'라는 설명으로도 가능하다. 천재 학생 지도 방법이다. 이 방법 역시 데이터를 최소화하면서 인공지능을 학습하는 방법이라고 본다.

인공 데이터(Artificial Data)의 생성

인공지능에는 학습을 위한 데이터가 필요하다. 일반적으로 데이터가 많을수록 지능이 높아진다. 그래서 빅데이터를 모으려고 한다. 그래서 데이터도 인공적으로 만들려고 한다. 이를 필자는 인공 데이터(Artificial Data)라고 부른다. 인공지능(Artificial Intelligence)처럼 인공 데이터(Artificial Data)도 대세가 된다. 아예 사람의 도움을 받지 않고 인공지능 스스로가 인공지능 학습용 데이터를 만들 수 있는 세상이 된다.

데이터를 인공적으로 만드는 방법은 제일 먼저 원본 이미지를 변형하는 방법이다. 글자를 인식하는 CNN을 위한 손글씨 데이터를 만든다고 하면, 기본 데이터 글씨(MNIST)를 기초로 컴퓨터가 그 글씨체를 변형할 수 있다.

아래위로 길게 늘이거나, 글씨체 자체를 기울이게 할 수 있다. 또는 흐리게 만들거나, 가늘게 만들 수 있다. 이미지에 잡음을 넣을 수 있다. 바탕도 바꿀 수 있다. 또는 색깔을 다르게 입힐 수 있다. 또는 글자 크기를 키울 수도 있다. 컴퓨터와 알고리즘을 결합하면 한 장의 기본 글씨 이미지로 수백 장, 수천 장의 파생 데이터를 컴퓨터로 만들 수 있다.

이렇게 기본 데이터를 변형해 빅데이터를 만들 수 있다. 이 빅데이터는 다시 인공지능 학습에 쓰인다. 인공(Artificial)이 돌고 돈다.

처음부터 아예 컴퓨터가 스스로 데이터를 만들 수 있다. 그 데이터로 인공지능이 학습한다. 예를 들어 자율주행자동차를 위한 학습용 사고 장면 영상을 만든다고 가정하자. 자율주행자동차 학습을 위해 영상을 직접 만드는 것은 매우 위험하고 비싸다. 따라서 사고 영상을 컴퓨터로 인공적으로 만들어 이를 이용해서 인공지능이 학습하는 것이 효율적이다.

제목과 주제를 주면 컴퓨터가 3차원 영상과 이미지를 만들어 내는 연구가 진행 중이다. 그렇게 되면 인공지능이 경험하는 세계도 인공적으로 컴퓨터로 만들어진다. 데이터를 만드는 시간과 비용, 수량의 한계를 인공 데이터 생성을 통해서 해결하려고 한다. 이런 방식을 필자는 데이터 증강(Data Augmentation)이라고 부르기도 한다.

그뿐만 아니라 강화학습(Reinforcement Learning)에서도 인공적으로 계산해서 학습한다. 강화학습에서는 게임을 하듯이 학습한다. 알파고가 이세돌 9단과 바둑을 둘 때 사용한 인공지능 학습 방법이다.

이제는 컴퓨터끼리 게임을 하면서 바둑 기보 데이터를 생산한다. 그러니 이 상황에서도 인공지능 학습을 위한 환경을 컴퓨터가 가상으로 만든다.

강화학습을 이용해서 공학 문제의 최적화 설계도 자동화하려는 시도가 시작되었다. 여기서도 컴퓨터 시뮬레이션으로 데이터가 만들어지고 이를 통해서 학습한다. 이렇게 되면 컴퓨터가 다 알아서 한다. 이제 학습에도 인간의 도움이 점점 덜 필요하게 된다. 학습도 컴퓨터가 담당한다.

CNN에서 손글씨 학습을 위해 사용되는 MINST(Modified national Institute of Standards and Technology) 데이터베이스 이미지. [출처=MINIST]

가상 데이터(Virtual Data)인 세상

인공지능 학습을 위한 데이터를 모으는데 개인의 정보보호와 특허 문제가 발생한다. 학습을 위해 모은 데이터의 주인은 누구이고, 그 개인의 정보는 어디까지 보호해야 할 것인가가 사회적, 법률적, 정치적 쟁점이 될 전망이다. 그래서 빅데이터를 모으기가 점점 더 어렵게 되었다.

그래서 인공지능을 위한 빅데이터를 컴퓨터로 인공으로 만드는 방법이 중요해진다. 앞으로 점점 더 그렇게 될 것으로 예측한다.

이렇게 만들어진 인공 데이터로 다시 인공지능망이 학습한다. 그 학습 결과는 다른 응용 분야로 전이된다. 그 인공지능으로 인공지능 데이터를 만든다. 이제 인간이 파고들 틈이 없다. 인공지능이 인공 데이터도 만들고, 학습도 스스로 한다. 미래 인공지능의 모습이다. 모두 컴퓨터의 성능과 메모리 반도체의 성능이 높아져 가능하다. 인공 세상(Artificial World)이다. 데이터도 가상화(Virtualization)된다. 

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

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
미래에셋운용 이어 대신증권도 해킹 사고 [서울=뉴스핌] 김가희 기자 =금융투자업계에서 해킹에 따른 정보 유출 사고가 잇따르고 있다. 대신증권에서 고객 3만8490명의 개인(신용)정보가 유출된 데 이어 미래에셋자산운용에서도 일부 업무용 시스템을 통한 정보 유출이 발생했다. 금융당국은 금융회사에 사이버 공격 대응체계 강화와 정보보안 투자 확대를 주문했다. 28일 금융투자업계에 따르면 대신증권은 지난 17일 비대면 투자일임 계좌 개설과 연계된 서버에서 외부인의 비정상적인 접근을 확인했다. 회사는 공격자 IP와 우회 접속 경로를 차단한 뒤 접속 기록을 분석했고, 이달 26일 고객 정보 유출 사실을 확인했다. [서울=뉴스핌] 이건주 기자 = 이찬진 금융감독원장이 28일 오전 서울 여의도 금융감독원에서 열린 은행지주 이사회 의장 간담회에서 모두발언을 하고 있다. 2026.10.28 kunjoo@newspim.com 유출된 정보는 고객명과 이메일, 주소, 통신사 식별정보, 은행명, 입출금 계좌번호, 대신증권 종합계좌번호, 휴대전화번호 등 8개 항목이다. 이 가운데 계좌번호와 휴대전화번호 등 일부 정보는 암호화돼 있었다. 대신증권은 현재까지 2차 피해나 핵심 업무 시스템에 대한 불법 접근 정황은 확인되지 않았다고 밝혔다. 미래에셋자산운용에서도 일부 웹 시스템에 대한 외부 IP의 비정상적인 접근으로 정보 유출이 발생했다. 회사는 이상 접근을 확인한 뒤 관련 경로를 차단하고 긴급 대응에 나섰으며, 외부 보안 전문업체와 함께 침해 원인과 영향을 조사하고 있다. 미래에셋자산운용은 이번 사고가 일반 고객이나 투자자 대상 시스템이 아닌 일부 업무용 시스템에서 발생했다고 설명했다. 현재까지 주민등록번호와 여권번호 등 고유식별정보나 민감정보, 개인신용정보가 유출된 정황은 확인되지 않았다. 금전 피해나 서버·데이터베이스에 대한 직접 침투 흔적도 없으며, 홈페이지 등 주요 서비스는 정상 운영 중이라고 밝혔다. 회사는 취약 기능을 일시적으로 비활성화하고 해외 접속과 공격 IP를 차단하는 등 보안 조치를 시행했다. 외부에서 생성된 계정을 비활성화하고, 피해 가능성이 있는 계정에 대해서도 비밀번호 변경 안내 등 보호 조치를 진행했다. 개인정보보호위원회에 관련 내용을 신고하고 법정 기한 내 정보주체에게 개별 통지할 계획이다. 다만 피해 인원과 구체적인 유출 정보 항목은 아직 공개되지 않았다. 금융감독원에 따르면 지난 14일 기준 은행과 저축은행, 상호금융, 여신전문금융회사 등 금융회사 16곳에서 침해사고가 발생했다. 공격 대상이 전자금융거래와 직접 관련이 없는 영업지원 시스템 등 비핵심 업무시설로 확대되는 양상도 나타나고 있다. 이찬진 금융감독원장은 이날 서울 여의도 금융감독원에서 열린 은행지주 이사회 의장 간담회에서 금융투자업계를 포함한 주요 금융회사들의 해킹 사고를 언급하며 정보보안 강화 필요성을 강조했다. 이 원장은 "사이버 공격의 방식이 나날이 고도화되는 가운데 공격 대상이 비핵심시설로 확대되는 등 전방위적 양상을 보이고 있다"며 "IT 보안을 부수적 업무로 간주하거나 IT 보안 투자를 비용으로 인식해 충분한 인력과 자원을 투입하지 않는 행태가 더 이상 반복돼서는 안 된다"고 말했다. 이어 금융회사 이사회가 정보보안 역량 강화에 앞장서야 한다고 강조했다. 인공지능(AI)이 해킹 도구로 활용되면서 취약점 탐지가 쉬워지고 동시다발적인 공격이 일상화할 수 있는 만큼, 금융회사들이 자율적인 방어체계를 신속하게 구축해야 한다는 취지다. rkgml925@newspim.com 2026-10-28 11:00
사진
SK하이닉스, 3Q 영업익 83조 '역대 최대' [서울=뉴스핌] 조민교 기자 = SK하이닉스가 인공지능(AI) 메모리 호황에 힘입어 분기 매출 100조원 시대를 열었다. 영업이익도 83조원을 넘어서며 역대 최대 실적을 새로 썼다. 여기에 올해 약 100조원 규모의 주주환원을 추진하기로 하면서 사상 최대 실적의 성과를 주주들과 나누는 데도 속도를 낸다. 그동안 주주환원 방안으로 거론됐던 일본 키옥시아 투자 수익이 실제 특별배당으로 연결됐다. AI 인포그래픽. [사진=조민교 기자] ◆ AI 메모리 호황에 영업익 83조…이익률 80% 달성 SK하이닉스는 28일 올해 3분기 연결 기준 매출 104조6155억원, 영업이익 83조3338억원을 기록했다고 밝혔다. 전분기 대비 각각 32%, 38% 증가한 수치로 모두 역대 최대다. 순이익은 39조7756억원, 영업이익률은 80%에 달했다. 매출 100원당 80원을 영업이익으로 남긴 셈이다. 실적 성장은 AI 메모리 수요 확대와 가격 상승이 이끌었다. D램에서는 6세대 고대역폭메모리(HBM4) 출하가 본격화되고 서버용 DDR5 판매가 크게 늘었다. 낸드에서도 321단 TLC 기반 기업용 솔리드스테이트드라이브(eSSD) 판매가 확대되며 고부가 제품 중심의 성장세가 이어졌다. SK하이닉스는 이러한 성장세가 당분간 지속될 것으로 보고 있다. AI 투자가 빅테크를 넘어 일반 기업과 국가 단위로 확산하는 반면, 반도체 생산시설 확충에는 상당한 시간이 필요한 만큼 2030년까지 메모리 공급 부족이 이어질 것이라는 전망이다. 이에 따라 연말까지 청주 M15X의 생산능력을 최대한 끌어올려 HBM4 공급을 확대한다. 4분기에는 HBM4가 출하량과 매출 모두에서 HBM3E를 넘어 주력 제품으로 자리 잡을 것으로 예상했다. 미래 수요도 상당 부분 확보했다. 현재 글로벌 클라우드 서비스 제공업체(CSP)를 포함한 14개 고객사와 장기공급계약(LTA)을 체결했으며, 계약 물량은 2027년과 2028년 전체 생산능력의 50% 이상에 해당한다. 계약 가격은 합의된 범위에서 시장 상황을 반영하도록 설계했다. 회사는 이를 바탕으로 내년 용인 1기 팹 가동 등 설비투자 규모를 올해보다 크게 늘릴 계획이다. SK하이닉스 HBM 개발 연혁 [사진=SK하이닉스] ◆ 키옥시아 투자 수익 특별배당 현실화…100조 주주환원 사상 최대 실적에 따른 주주환원도 본격화한다. SK하이닉스는 올해 현금배당 30조원 이상, 자사주 매입 및 소각 60조원 이상 등 약 100조원 규모의 주주환원을 추진한다고 밝혔다. 잉여현금흐름(FCF)의 50% 이상을 주주들에게 돌려주겠다는 기존 약속을 이행하기 위한 조치다. 특히 주목할 부분은 키옥시아 투자 수익의 환원이다. 그동안 거론됐던 키옥시아 투자 성과의 주주환원이 실제 특별배당으로 구체화됐다. SK하이닉스는 올해 키옥시아 투자로 실현한 수익의 대부분을 주주들에게 돌려주기로 했다. 이날 이사회에서 결의한 3분기 현금배당은 총 14조원으로 주당 2만원이다. 이 가운데 1만원은 실적 개선에 따른 배당이며, 나머지 1만원은 키옥시아 투자 수익을 반영한 특별배당이다. 반도체 사업에서 벌어들인 이익뿐 아니라 투자로 확보한 수익까지 주주와 공유하는 구조다. 자사주 매입도 이어간다. 지난 8월 발표한 40조원 규모의 자사주 매입을 지난주 완료했으며 조만간 소각할 예정이다. 이날 추가로 결의한 자사주 매입 20조원 중 10조원은 주주환원 목적으로 전량 소각하고, 나머지 10조원은 임직원 보상에 활용한다. 임직원 보상용 자사주는 주주환원 규모에 포함되지 않는다. SK하이닉스는 앞으로도 영업실적을 바탕으로 배당 규모를 결정하되 대규모 투자 수익이 발생하면 특별배당으로 추가 환원하고, 자사주 매입도 매 분기 이어간다는 방침이다. mkyo@newspim.com 2026-10-28 08:50
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