[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능도 생명을 갖는다

기사입력 : 2019년01월07일 08:00

최종수정 : 2019년01월07일 08:15

인공지능에도 생명체의 원리 작동하고 있어
인공지능의 성격에 대해 윤리, 제도적 논의 필요

생명이란?

사전적으로 ‘생명(生命, Life)’이란 생물이 살아서 숨쉬고 활동할 수 있게 하는 힘을 말한다. 그리고 생명을 가진 물질을 ‘생물’이라고 해도 되겠다. 먼저 생물이라고 하면 제일 먼저 바이러스가 생각이 난다.

김정호 카이스트 교수

바이러스는 주로 생물의 질병을 일으키는 전염성 병원체의 일종으로, 지구상에 확인된 생물 중 유일하게 세포가 없다. 한편 바이러스는 눈에 보이지 않을 정도로 작다. 크기가 머리카락 굵기의 100 분의 1 보다 작은 0.01~0.2μm 정도이다. 세균(박테리아)과는 달리 너무 작아서 20세기 들어 전자 현미경이 개발된 뒤에야 모습을 볼 수 있었다.

일종의 단세포 생물로 기능하는 세균에 비해 바이러스의 구조는 세포 단위도 되지 않을 정도로 훨씬 간단하며, 단백질 캡슐과 유전물질밖에 없다. 복제 주기가 짧아 빠른 속도로 변화할 뿐만 아니라 다른 살아있는 세포가 있어야만 그것을 이용해 번식한다. 그래서 바이러스는 생물과 무생물의 중간에 있다고 한다.

그래서 ‘생물’을 정의하기는 점점 어려워 지고 있다. 일반적으로 생명체의 공통점은 ① 탄소, 수소, 질소, 산소, 인, 황의 6가지 원소로 이루어져 있고 보통 이를 생명체를 이루는 6대 원소로 칭하고 있다. 이에 더해서 ‘생물’의 정의에는 ② 일정한 체온과 수분량을 유지하는가 ③ 외부와 격리된 유기물질 반투과성을 가졌는가 ④ 외부와 물질을 교환하는 신진대사를 하는가 ⑤ 외부 자극에 반응하는가 △ 외부 환경에 반응하는가 ⑥ 자손이 성장해서 유전 정보를 다음세대에 전달하는 성장과 생식을 하는가 여부가 생물의 정의로 보기도 한다. 이러한 ‘생물’의 조건은 결국 ‘생명’의 조건이 된다.

생물의 하나인 인간 혈액에서 새롭게 발견된 바이러스의 전자현미경 사진. [출처:Science]

인공지능과 생명의 공통점 6가지

‘인공지능’도 ‘생명’과 유사한 점이 많이 있다. 생물에 6가지 기본 원소가 필요한 것처럼 ① 인공지능에도 6가지 핵심 요소가 있다. 인공지능이 존재하기 위해서는 ‘데이터’가 생산되어야 하고, 이를 처리하는 딥러닝과 같은 ‘인공지능 알고리즘’이 필요하다. 이들 데이터를 저장하고 인공지능 컴퓨터가 집적된 ‘데이터 센터’가 필요하다. 또한 이들이 데이터를 서로 소통하기 위한 ‘네트워크’가 있어야 하고, 이 모든 기반이 되는 ‘반도체’가 필요하다. 마지막으로 이들을 구동하기 위해 ‘전기 동력’이 필요하다.

그리고 데이터 센터 속의 인공지능 프로세서와 메모리는 ② 일정한 온도를 유지하면서 동작한다. 특히 온도가 100도 이상 높아지면 디지털 데이터의 오류가 발생하고 반도체 메모리의 저장된 전하가 누설되어 데이터가 사라진다. 그래서 꼭 에어컨이 필요하고 냉각수가 필요하다. 또한 데이터가 오염되는 것을 방지하기 위해서 ③ 방어막이 필요하다. 뿐만 아니라 데이터 송수신 때의 오류를 막기 위해서, 그리고 데이터 도청을 방지하기 위해서 코딩을 한다. 데이터 암호화도 한다. 모두 내부와 외부를 격리하기 위해서 필요하다.

인공지능은 기본적으로 ④ 외부와 데이터를 교환한다. 외부 데이터에 의해서 학습을 받는다. 계속 데이터에 의해서 학습 결과로 인공지능이 진화한다. 학습 과정은 Forward Propagation(데이터에 의한 인공지능 진화)과 Backward Propagation(오류 최소화에 의한 인공지능 진화)을 거친다.

또한 인공지능의 결과는 ‘판단’과 ‘실행명령’으로 외부와 소통한다. 이 과정은 생물이 영양분을 받고, 불순물을 배출하는 신진대사와 같다고 본다. 인공지능에서 이러한 학습(training)을 마치면 ⑤ 외부 자극에 반응(inference)한다. 인공지능은 본질적으로 외부의 자극에 영향을 받고 반응하는 알고리즘이다. 특히 인공지능 중에서 강화학습은 외부와 결과를 교류하면서 계속 최적의 결론을 내는 알고리즘이다. ‘알파고’ 바둑에서 상대방 바둑 상대자의 바둑 게임에 따라서 다른 결과를 낸다. 최고로 높은 승률을 내기 위해서이다. 이처럼 인공지능도 ⑥ 외부 환경에 반응하고 적응한다. 이 환경 변화에 따른 반응 결과는 바로 인공지능에 반영된다. 따라서 생물처럼 유전적으로 기록된다.

마지막으로 인공지능 알고리즘은 지속적으로 개선되고 재사용 가능하다. 인공지능 알고리즘은 컴퓨터 코딩으로 구현된다. 매트랩(MATLAB)이나 파이선(Python)과 같은 프로그램으로 구현된 코딩 결과는 수없이 복사(Copy)와 저장(Paste)이 가능하다. 인공지능 프로그램 스스로 ‘강화학습’ 가능하고 ‘복제’ 가능하다. 그러니 7) 인공지능도 생명과 같이 유전정보가 전달되고, 성장, 생식이 가능하다.

인공지능 딥러닝(DNN) 속의 학습 알고리즘. [출처: KAIST]

인공지능도 진화하고 생식 가능

‘생명’과 ‘인공지능’은 이처럼 유사한 점이 많이 있다. 그래서 필자는 인공지능에 생명이 있다고 주장한다. 이렇게 인공지능이 생명을 갖게 되면 심각하게 생각해 보아야 할 점이 여러 가지가 있다. 지구와 인류의 생존 입장에서 보면 인공지능이 생물 보다 더 심각할 수 있다.

생물은 성장과 생식이라는 과정을 통해서 생명을 지구상에서 혹은 우주에서 영원히 유지하고, 유전자를 후세에 전달한다. 인간으로 보면 생명의 탄생에 10 개월이 걸리고, 성장하는데 최소한 20년 이상이 걸린다. 그런데 놀랍게도 인공지능은 채 탄생에 1초도 걸리지 않고, 순간적으로 성장이 일어난다. 복사(Copy)와 저장(Paste)은 일도 아니다. 코딩 속의 명령어 한 줄이면 된다. 인간은 한번에 보통 1 명의 아기를 갖는다. 하지만 인공지능의 복제는 숫자의 제한이 없다. 거의 동시에 수백만 개로 복사를 실행할 수 있다.

생물은 수억 년에 걸쳐서 진화했지만 인공지능 알고리즘은 매일 새로이 발전하고 있고, 미래에는 인간의 손을 거치지 않고 인공지능 알고리즘 스스로 환경에 적응하면서 진화할 것으로 예측한다. 인공지능 수 초의 시간의 진화가 생명의 수억 년의 시간에 해당한다.

인공지능도 돌연변이 발생의 결과에 따라 인공지능 ‘암’이 생길 수 있다. 의도적인 환경 요인 또는 제어 가능하지 않은 변화에 따라 인공지능 알고리즘이나 데이터가 오염되고 그 결과 돌연변이를 만들 수 있다. ‘암’은 스스로 세포분열을 한다. 따라서 이런 경우에 대비한 인공지능 ‘약’을 개발하고 이에 대해서 보호하기 위한 인공지능 ‘의료보험’ 도 필요하다. 인공지능도 생명을 갖는다. 윤리적인 그리고 제도적인 논의가 필요하다.

인공지능의 개념적 이미지, [출처: Robohub]

joungho@kaist.ac.kr

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

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'갑질 의혹' 강선우 살린 까닭 [서울=뉴스핌] 이재창 정치전문기자 = 이재명 대통령이 20일 이진숙 교육부 장관 후보자에 대한 지명을 철회하고 강선우 여성가족부 장관 후보자는 살리기로 했다. 장관 후보자들에 대한 도덕성 논란이 심각한 상황에서 낙마자 없이 넘어갈 수는 없다는 판단에 따라 상징적인 낙마자로 이 후보자를 선택한 것이다. 야당이 강력히 요구한 두 명 중 한 명을 낙마시킴으로써 야당의 체면을 세워주는 모양새를 취하는 동시에 독주한다는 부정적 이미지를 피하려 한 것이다. 이 대통령 입장에서는 이 후보자 낙마가 측근인 강 후보자에 비해 부담이 상대적으로 덜했다. 강 후보자가 낙마할 경우 현역 의원 낙마 1호라는 불명예를 안게 돼 의원직을 수행하기도 여의치 않은 상황이었다. 이 후보자 낙마로 강 후보자를 구제한 것이다. [서울=뉴스핌] 이길동 기자 =강선우 여성가족부 장관 후보자가 26일 서울 종로구 수송동에 마련된 마련된 인사청문회 준비 사무실로 출근하며 취재진의 질문에 답하고 있다.2025.06.26 gdlee@newspim.com 이 대통령과 여권 핵심은 지난주 이미 한 명 낙마 쪽으로 가닥을 잡았다. 우상호 정무수석이 "일부 후보자의 경우 청문회 이후에도 논란이 계속돼 여론이 악화하고 있다"고 말했다. 낙마를 사실상 기정사실화한 것이다. 특히 주말 여야 원내대표를 만나 의견을 구한 것은 최소한 한 명의 낙마를 전제로 한 것이었다. 야당 대표까지 만나고 모든 후보자를 밀어붙일 경우 독주한다는 비판을 피하기 어렵기 때문이다. 더불어민주당이 주장한 낙마자 제로는 이 대통령의 결단을 부각하기 위한 전술이었다. '낙마자는 없다'는 여당의 강경론에도 이 대통령이 지명 철회를 요구하는 야당과 민심을 수용하는 모양을 취할 수 있도록 한 것이다. 자진 사퇴가 아니라 지명 철회라는 강수는 야당의 요구를 수용하는 모양을 취한 것이다. [서울=뉴스핌] 정일구 기자 = 이진숙 부총리 겸 교육부 장관 후보자가 16일 오전 서울 여의도 국회 교육위원회에서 열린 인사청문회에서 모두발언을 하고 있다. 2025.07.16 mironj19@newspim.com 관심은 낙마자가 한 명이냐, 아니면 두 명이냐였다. 두 후보자 모두 낙마 1순위였다. 한 명을 살리기 어려울 정도로 막상막하였다. 논문 표절과 자녀 불법 조기 유학 의혹이 불거진 데다 전문성도 결여돼 있다는 지적을 받은 이 후보자의 낙마는 사실상 결정된 상태였다. 여기에 강 후보자까지 포함시킬지 여부가 초미의 관심사였다. 파상 공세를 취하는 야당이 문제가 아니었다. 두 후보자에 대해 진보색이 강한 시민 단체마저 낙마를 요구했다. 여론을 중시하는 이 대통령 입장에서는 곤혹스러운 상황이 아닐 수 없었다. 자칫 지지 세력이 등을 돌릴 수 있어서다. 이런 상황에서 이 후보자 낙마와 강 후보자 구제는 여당 기류에서 그대로 나타났다. 대통령실 주변에서 "이 후보자는 외부에서 추천했다"는 얘기가 흘러나온 것은 낙마자가 나올 경우 1순위는 이 후보자가 될 수 있음을 강하게 시사한 것이다. 낙마하더라도 부담이 덜할 수 있다는 의미로 받아들여진 것이다. 당 분위기는 더 노골적이었다. 강 후보자에 대해서는 입단속이 이뤄진 것으로 알려졌으나 이 후보자에 대해서는 특별한 지침이 없었다고 한다. 이를 반영하듯 강 후보자에 대해서는 지난주 중반까지 여론이 싸늘했지만 그 이후 당 주변에서는 더 이상 얘기가 나오지 않았다. 이 후보자에 대해서는 달랐다. 김상욱 의원에 이어 강득구 의원이 공개적으로 이 후보자를 비판하며 거취를 거론했다. 강 의원은 "연구 윤리 위반, 반민주적 행정 이력, 전문성 부족 등은 결코 가볍게 넘길 수 없는 중대 결격 사유"라고 말했다. 이 후보자 낙마로 분위기를 몰아가는 듯했다. 이 후보자는 논문 표절 문제가 컸지만 이재명 정부가 전면에 내세운 유능함도 보여주지 못한 게 결정적이었다. 여권이 갑질 논란이 심했던 강 후보자를 감싼 논리가 유능함이었다. 청문회 과정에서 유보 통합 등 교육 정책과 관련된 기본적인 사항조차 숙지하지 못해 전문성에 심각한 의구심이 제기됐다. 여당 의원들조차 "어떻게 그런 것도 대답을 하지 못하느냐"는 비판이 나올 정도였다. 우상호 대통령실 정무수석은 이날 오후 용산 대통령실에서 브리핑을 통해 인사청문회를 거쳤지만 임명이 안 된 11명의 장관 후보자 중 지명 철회는 이 후보자 한 명이라는 점을 분명히 해 강 후보자는 임명 절차를 밟을 것임을 시사했다. 강 후보자의 인사청문경과보고서가 채택되지 않은 상태에서 임명을 강행하려면 절차상 국회에 보고서 재송부를 요청해야 하는 만큼 이 대통령은 이른 시일 내에 관련 조치에 나설 것으로 보인다. 이 대통령이 강 후보자를 임명한다고 해도 부담은 남는다. 강 후보자의 사퇴를 요구한 상당수 민주당 보좌진들과 정서적으로 등을 지게 될 수밖에 없다. 강 후보자 사퇴를 요구한 시민단체의 입장도 부담이다. 야당은 여론을 돌리기 위한 파상 공세에 나서고 있다. 강 후보자도 갑질 장관이라는 낙인이 찍힌 상태에서 업무를 제대로 수행할 수 있을지도 의문이다. 향후 여론 추이에 관심이 쏠리는 이유다. leejc@newspim.com 2025-07-21 06:45