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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능에도 오만과 편견 있다

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샤논의 법칙과 5G 필터

디지털 무선 통신과 관련한 대표적인 법칙으로 1948년 발표된 샤논의 법칙(Shannon`s Theorem)이 있다. 이 법칙에 나오는 무선 통신 채널에서 채널 용량(Channel Capacity)은 디지털 정보가 에러를 발생시키지 않고 보내질 수 있는 최대의 속도를 말한다.

 김정호 카이스트 교수

이러한 채널 용량은 또한 전송에 쓰이는 매체가 수용할 수 있는 정보의 전송 능력이라고도 할 수 있다. 이 샤논의 법칙에 의하면 채널을 통해 보내지는 데이터의 양(C, Capacity)은 그 채널의 대역폭(B, Bandwidth)에 비례한다.

이 샤논의 법칙은 다음과 같은 수식으로도 표현된다.


C = W log₂(1 + S/N)

C: 주어진 채널을 통해 신뢰성 있게 전달할 수 있는 최대 용량 (데이터 전송 용량)

W : 가용 대역폭 (주파수)

S : 수신 신호 전력, N : 잡음 전력

다른 말로 하면, 수신기의 주어진 수신신호 전력과 잡음 환경에서, 디지털 무선통신에서 최대한 데이터 전송 용량을 높이려면 전자파 고주파 대역폭으로 높여 전자파를 이용해야 한다는 뜻으로 해석된다. 즉 4차 산업혁명에서 무선으로 빅데이터를 주고 받아야 하는데 그러려면 점점 더 높은 주파수 대역을(수식에서 W) 을 사용해야 한다. 그래서 5G 통신에서는 4-6GHz 대역 혹은28 GHz 대역에서 고주파 전자파를 사용해야 한다. 아마도 미래의 6G 통신에서는 70-100GHz 대역을 사용해야 할 것으로 판단한다.

샤논의 법칙을 수식으로 표현한 강의 슬라이드. [출처: KAIST]


그런데 이러한 무선 통신에서 더욱 더 채널 통신 용량을 높이려면 채널에서 주어진 통신 주파수 대역을 더욱 세분화 해서 쪼개야 한다. 그래야 동시에 수십 명 혹은 수백 명이 같은 공간에 동시에 무선통신을 할 수 있기 때문이다. 그런데 문제는 통신 채널이 인접해 있으면 서로 전자파 간섭을 일으킨다. 그래서 각 채널이 구분이 잘 되어야 한다. 그러려면 인접한 다른 채널 주파수의 전자파를 차단(Filtering)해서 구별(Isolation)하는 기술이 필요하다. 이 고주파 부품을 필터(Filter) 라고 한다.

그래서 무선 송수신기 여러 부분에 필터가 존재한다. 필터의 크기도 충분히 작고, 가격도 작고, 인접 주파수 전자파를 충분히 차단 시키는 능력이 꼭 필요하다. 5G, 6G 통신에서는 더욱 필터의 성능이 중요하게 되었다.

그런데 이렇게 필터를 쓴다는 의미는 기술적으로 가치는 있지만 철학적, 도덕적으로 본다면 남의 이야기를 듣지 않는 태도를 의미한다. 듣고 싶은 이야기만 듣는다는 것이다. 다른 말로 필터를 잘 설계하면 ‘소 귀에 경 읽기’ 시스템이 된다. 무선 디지털 통신 시대에 데이터의 소통은 강화되지만 이웃과의 소통은 차단하는 뜻 밖의 결과를 낳는다. 필터는 ‘편견’을 낳을 수 있다.

 

인공지능 알고리즘에도 '편견' 있다

4차 산업혁명의 핵심인 인공지능에도 ‘필터’ 가 사용된다. 영상 이미지 판독에 주로 사용되는 인공지능인 CNN(Convolution Neural Network)에 필터라는 행렬 곱셈 과정이 진행된다. 인공지능에 사진이 입력되면 1차로 행렬 곱(Convolution)이 진행되면 특징(Feature)을 다음 신경망 층에서 구분하기 시작한다.

예를 들어 신경망 층에서 자동차 사진을 본다면, 처음에는 윤곽을 찾아 내고, 그 다음 층에서는 바퀴, 창문, 범퍼 등의 특징을 찾아 나간다. 한층 씩 전파(Propagation)하면서 추상화(Abstraction) 과정을 거치고 최종적으로는 차 회사 브랜드, 몇 년도 형식, 모델 넘버도 판독해 간다.

여기서 이러한 행렬 곱을 할 때 어떤 필터를 선정할 것인가에서 아직 인간의 선택 요소가 된다. 인간의 개입도 없이 완전한 자동화가 이루어 지기 위해서는 지금보다 더 많은 변수와 계산 작업이 필요하다. 필터의 선택과 같은 인간의 개입 없이 완전 인공지능을 이루려면 지금 보다 컴퓨터의 데이터 처리 속도가 100 배 증가하면서 동시에 전력소모가 100 분의 1 이하로 줄여져야 한다. 그러려면 컴퓨터에 사용되는 프로세서와 메모리의 성능 또한 100 배 향상되고, 100 배 전력 소모가 줄여야 한다.

인공지능에서 필터뿐만 아니라 다양하게 인간의 판단이 개입되고 있다. CNN에서 변수를 줄이고 컴퓨터 부담을 줄이기 위해서 추가로 추출(Pooling) 기법을 쓰기도 한다. 일정 행렬 내에서 최대값만을 취하거나, 또는 평균값 혹은 대표 값을 선택한다.

그러면 행렬 계산 양을 줄인다. 또한 활성화 함수(Activation)도 선택해야 한다. 여기에 더해서 거시적 변수(Hyper Parameter)인 층의 개수, 노드의 개수, 학습 속도, 학습 횟수도 정해야 한다. 이 모든 작업이 완전 인공지능 스스로 판단하기에는 아직 컴퓨터와 메모리 성능이 따라가지 못한다. 따라서 일정 부분 인간의 선택을 빈영해야 한다. 그러면 이러한 선택 과정에서 인간의 의지가 반영된다. 이렇게 되면 결국 인공지능에도 인간에 의한 ‘편견’이 발생한다.

 

CNN을 이용한 인공지능에서 영상 판독을 위해 효율적으로 하기 위해 쓰이고 있는 필터를 사용하는 합성곱(Convolution) 과정. [출처=Medium]

 

영상 판독을 위해 효율적으로 쓰이고 있는 인공지능 알고리즘인 CNN 의 층 구조. [출처=Towards Data Science]


인공지능의 오만과 편견 막아야 

이처럼 5G 통신과 인공지능에 필터가 사용된다. 그러면 효율은 높아지지만 편향된 시각과 판단이 필연적으로 생긴다. 여기에 더해서 인공 지능에는 학습을 위한 ‘빅데이터의 선택’에 의한 편견 문제가 남아 있다. 그 결과 학습을 위한 데이터의 선택에 따라 학습된 인공지능은 편향성을 갖게 되고 이에 따라 이념적, 종교적, 사회적 편견을 갖게 된다. 또는 인공지능은 외모, 국적, 언어, 문화에 따라서 편견을 가질 수 있다. 편견이 쌓이고 자기 확신 단계에 들면 오만이 생긴다. 이후 국가, 사회간 갈등과 전쟁의 씨앗이 될 수 있다.

영국 영화 ‘오만과 편견(Pride and Prejudice)’이 있다. 키라 나이틀리(Kiera Knightley) 가 주연한 멜로 로맨서 영화다. 1813년 출간한 영국의 소설가 제인 오스틴의 장편소설을 영화화했다. 작가는 로맨스를 이끌어나가는 한편 인물들의 위선과 허위의식을 풍자하기도 했다.

기본적인 스토리는 상류계급의 재수 없는 신사와 평범한 집안의 명랑하고 똑똑한 숙녀가, 서로 편견을 거두고 난관을 이겨내며 결혼에 골인한다는 이야기다. 영화 ‘오만과 편견’ 처럼, 4차 산업혁명에서 필연적으로 발생하는 편견의 문제가 ‘해피 엔딩’으로 맞이하기 바란다.

영화 <오만과 편견>의 주연 배우 키이라 나이틀리(오른쪽)와 매튜 맥퍼딘. [출처= Empireonline]

 

joungho@kaist.ac.kr  


[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수 

 

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건설사 CEO '70년대생' 전면에 [서울=뉴스핌] 정영희 기자 = 50대 후반~60대가 주류를 이루던 건설사 최고경영자(CEO) 자리에 1970년대생이 속속 진입하고 있다. 현장 경험을 갖추면서 안전관리와 신사업, 디지털 전환 등 변화하는 경영 환경에 대한 대응력을 갖춘 인물들이 경영 전면에 배치되는 모습이다. 내년에도 주요 건설사 대표들의 임기가 잇따라 만료되는 만큼 젊은 경영진으로의 세대교체 흐름이 이어질지 관심이 쏠린다. 특히 새 CEO와 호흡을 맞출 임원진까지 한층 젊어질지 주목된다. 1970년대생 건설사 CEO [AI 그래픽 생성=정영희 기자] ◆ 대형사부터 중견사까지…70년대생 CEO 전면 배치 11일 건설업계에 따르면 주요 건설사를 중심으로 1970년대생 CEO가 경영 전면에 잇따라 배치되고 있다. 50대 초중반 수장이 늘면서 세대교체가 본격화하는 모습이다. 건설경기 침체와 중대재해 대응, 인공지능(AI)과 스마트건설 확산 등 경영환경 변화에 빠르게 대응하기 위한 인사라는 해석이 나온다. 현대건설은 1970년생 이한우 대표가 이끌고 있다. 지난해 대표이사에 오른 이 대표는 현대건설 창립 이후 첫 1970년대생 대표다. GS건설은 1979년생 허윤홍 대표가 경영 전면에 나서 있다. 대우건설도 1971년생 이강석 부사장을 차기 대표이사 후보로 발탁해 임시주주총회와 이사회 선임 절차를 앞두고 있다. 중견 건설사에서도 비슷한 흐름이 나타난다. DL건설은 지난달 1974년생 하정민 최고안전책임자(CSO)를 대표이사로 선임했다. 하 대표는 20년 넘게 건설현장 안전관리 분야에서 경력을 쌓은 내부 인사로 대표이사와 CSO를 겸직한다. DL건설은 이와 동시에 신규 임원 4명을 1970년대 후반~1980년대 초반생으로 채웠다. 이밖에 한신공영은 1971년생 최문규 대표이사 부회장, 대방건설은 1974년생 구찬우 대표가 회사를 이끌고 있다. 최근 인사의 특징은 단순히 연령을 낮추는 데 그치지 않는다. 한 건설업계 관계자는 "주택경기 부진과 공사비 상승으로 외형 확대보다 수익성 관리가 중요해진 데다 안전과 신사업, 디지털 전환이 회사 경쟁력을 좌우하는 시대"라며 "현장 경험과 변화 대응력을 함께 갖춘 인물을 전면에 배치하는 흐름이 강해졌다"고 말했다. ◆ 주요 대표 임기 내년 종료…후속 인사에 시선 내년에는 주요 건설사 기존 CEO의 임기 만료도 예정돼 있다. 현 대표 체제에서 실적 개선이나 사업 포트폴리오 재편을 진행해 온 만큼 연임 여부뿐 아니라 후속 경영진의 연령대와 역할에도 시선이 모인다. 1962년생 오세철 삼성물산 건설부문 대표는 주요 건설사 가운데 가장 자리를 오래 지킨 인물 중 하나로 꼽힌다. 2020년 말 대표로 내정돼 2021년 3월 사내이사로 처음 선임된 뒤 2024년 연임에 성공했다. 현재 임기는 2027년 3월 15일까지다. 이미 삼성그룹에서 과거 관행처럼 거론돼 온 '60세 룰'을 넘어 대표직을 이어가고 있다. 지난해 삼성물산은 정기 임원인사를 통해 차세대 리더군을 적극 발탁하며 세대교체 기반을 마련하겠다는 방향을 제시했다. 내년 임기 종료 시점에는 오 대표가 다시 한번 연임할지, 장기간 이어진 체제를 마무리하고 상대적으로 젊은 경영진으로 바통을 넘길지가 관심사가 될 전망이다. 1965년생 정경구 IPARK현산 대표의 임기도 내년 3월 31일까지다. 정 대표는 2024년 말 대표로 내정된 뒤 지난해 3월 사내이사로 선임됐다. 정 대표 체제 첫해 성적은 비교적 우수했다. 지난해 도시정비사업에서 4조원이 넘는 수주를 기록하며 역대 최대 수준의 성과를 냈고 연간 수주 목표도 초과 달성했다. 서울원 아이파크 등 자체사업 매출이 본격화되면서 수익성도 개선됐다. 올해 그룹은 사업 포트폴리오를 라이프·AI·에너지 중심으로 재편하고 조직문화 혁신을 예고했다. 한 업계 관계자는 "정 대표가 내년까지 이 같은 변화를 실적으로 연결할 경우 연임 가능성에 힘이 실릴 것"이라면서도 "그러나 반대로 그룹 차원의 사업 재편이 마무리되는 시점과 맞물려 새로운 리더십을 선택할 가능성도 열려 있다"고 말했다. 1966년생 조완석 금호건설 대표도 내년 임기 만료를 앞두고 있다. 조 대표는 2023년 말 대표이사에 선임된 재무 전문가로 2024년 대규모 손실을 선제적으로 반영한 뒤 수익성과 재무구조 회복에 주력해 왔다. 금호건설은 세대교체 측면에서 더 직접적인 변수를 직면했다. 1975년생 박세창 부회장이 2021년 금호건설에 합류한 뒤 2023년 부회장으로 승진해 경영에 참여하고 있기 때문이다. 박 부회장은 현재 미등기 임원으로 남아 있지만, 조 대표의 임기가 끝나는 내년을 전후로 등기임원이나 대표이사로 전면에 나설 확률도 배제할 수 없다. ◆ 스마트건설·조직문화 혁신…젊어진 리더십 시험대 건설업은 경기 불확실성이 장기화되는 가운데 원가율과 현금흐름 관리, 안전사고 대응, 비주택 사업 확대 등 풀어야 할 과제가 산적해 있다. 업계에서는 안정적인 경험을 중시했던 과거와 달리 의사결정 속도와 변화 대응 능력까지 CEO 선임의 주요 기준으로 자리 잡을 가능성이 있다는 분석이 나온다. 세대교체가 실제 경영 방식의 변화로 이어질지도 관심사다. 대표적인 분야가 디지털 전환이다. 국가데이터처의 '2024년 기업활동조사'에 따르면 건설기업 668곳 가운데 AI와 클라우드, 빅데이터, 사물인터넷, 로봇공학 등 4차 산업혁명 관련 기술을 개발하거나 활용하는 기업은 94곳으로 14.1%에 그쳤다. 2023년 623곳 가운데 82곳(13.2%)보다 소폭 늘었지만 산업 전반에 기술 활용이 확산했다고 보기는 어려운 수준이다. 현장의 체감도도 높지 않다. 건설동행위원회가 지난해 '스마트 건설·안전·AI 엑스포' 참가자 244명을 대상으로 조사한 결과 건설업이 '점점 혁신적으로 변하고 있다'고 답한 비율은 24%, '미래 기회가 많다'는 응답은 14%에 그쳤다. 조직문화도 변화가 필요한 분야다. 한국건설산업연구원이 건설산업에서 활동하는 청년 직장인과 대학생 406명을 조사한 결과 직장 선택 때 중요하게 보는 요인은 연봉에 이어 ▲워라밸 ▲조직문화 ▲성장 가능성 ▲근무공간 및 환경 순으로 나타났다. 성유경 한국건설산업연구원 연구위원은 "개인보다 조직을 중시하고, 수직적 의사소통과 실무 경험 중심의 업무방식에 익숙한 건설업계는 청년세대의 가치관과 차이를 보인다"며 "청년 인재 유입을 위해 수평적이고 개방적인 문화로 바뀔 필요가 있다"고 지적했다. 업계에선 CEO의 연령이 낮아지는 현상을 긍정적으로 보는 경향이 짙다. 기존 경영진과 젊은 인력 간 연령 다양성을 높이고 새로운 기술과 조직문화를 받아들이기 용이해서다. 김경혜 국립한밭대학교 부교수는  "경영진의 연령이 낮은 경우 연구개발 활동에 적극적이고 이는 기업가치 제고에 중요한 역할을 한다"며 "이들은 공시 투명성과 연구개발 투자에도 보다 적극적인 경향을 보인다"고 말했다.  chulsoofriend@newspim.com 2026-09-11 06:00
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크로아티아에 '천무' 18문 수출 [서울=뉴스핌] 오동룡 군사방산전문기자 = 한국이 크로아티아에 다연장로켓 천무(K239) 18문과 탄약을 공급하는 4억1000만 유로(약 6400억원) 규모의 수출 계약을 체결했다. 한국과 크로아티아 국방부는 별도의 포괄적 국방협력 양해각서(MOU)에도 서명했다. 천무 수출을 계기로 무기체계 판매를 넘어 국방정책 협의와 방산 협력을 제도화하는 기반을 마련했다는 평가가 나온다. 안규백 국방부 장관은 10일(현지 시각) 크로아티아 수도 자그레브에서 안드레이 플렌코비치 크로아티아 총리가 주관한 천무 계약 서명식에 참석했다. 이 자리에는 이반 아누시치 크로아티아 부총리 겸 국방장관, 이용철 방위사업청장, 이부환 한화에어로스페이스 사장 등 양국 정부·기업 관계자들이 참석했다. 계약은 이부환 한화에어로스페이스 사장과 아누시치 국방장관의 서명으로 체결됐다. 10일 크로아티아 자그레브에서 안규백 국방부장관과 이반 아누쉬치 크로아티아 부총리 겸 국방장관과 '한-크로아티아 국방부 간 국방협력에 관한 양해각서'를 체결하고 있다. [사진=국방부] 2026.09.10 gomsi@newspim.com 이번 계약은 천무 발사대 18문과 탄약을 포함하며, 총액은 4억1000만 유로다. 국방부는 원화 기준 계약 규모를 약 6400억원으로 밝혔다. 천무는 유도탄과 로켓탄을 운용할 수 있는 다연장로켓 체계로, 장거리 정밀타격과 화력 지원 임무에 쓰인다. 크로아티아 입장에서는 육군 포병 전력의 기동성·타격력을 높이는 핵심 화력자산이 될 전망이다. 안 장관은 서명식 전 플렌코비치 총리와 크로아티아 주요 정부 관계자들을 만나 천무의 성능과 운용 가치를 설명했다. 이 자리에서는 한국의 중거리 지대공 유도무기체계인 천궁의 우수성도 소개했다. 국방부는 천무 계약을 발판으로 천궁을 포함한 한국형 방공체계 분야까지 협력 관심을 넓혔다고 밝혔다. 다만 천궁 관련 구체적인 도입 협상이나 계약 여부는 이번 발표에 포함되지 않았다. 10일 크로아티아 자그레브에서 열린 천무 계약식에서 안규백 국방부장관이 축사를 하고 있다. [사진=국방부] 2026.09.10 gomsi@newspim.com 안 장관은 축사에서 "오늘의 서명식은 크로아티아와 한국이 외침에 맞서온 유사한 역사의 궤를 함께하며 자유와 평화라는 공동의 가치를 공유하고 있음을 상징한다"고 했다. 이어 "천무는 크로아티아의 전력을 비약적으로 증강시킬 것"이라며 "양국 협력이 국방·안보 영역으로 확장되고 심화하는 계기가 될 것"이라고 말했다. 플렌코비치 총리도 "한국 방위산업의 역량을 높이 평가하며 천무가 크로아티아 방위역량의 중요한 전략자산이 될 것"이라고 밝혔다. 그러면서 "이번 계약이 양국 관계를 상호호혜적 방산·안보 파트너십으로 발전시키는 계기가 되기를 기대한다"고 했다. 10일 크로아티아 자그레브에서 안규백 국방부장관이 안드레이 플렌코비치 크로아티아 총리와 악수하고 있다. [사진=국방부] 2026.09.10 gomsi@newspim.com 양국 국방장관은 같은 날 '대한민국 국방부와 크로아티아공화국 국방부 간 국방협력에 관한 양해각서'에도 서명했다. 양국은 지난해 9월 한·크로아티아 국방장관 회담에서 포괄적 국방협력 MOU 체결 방안을 논의한 뒤 협의를 이어왔다. 이번 MOU는 향후 국방정책 실무협의를 정기 개최하고, 방산·국방정책 분야의 구체적 협력 의제를 논의하기 위한 제도적 틀이다. 이번 수출은 한국 방산이 중·동부 유럽 시장에서 다연장로켓과 방공체계 등 지상 기반 유도무기 분야의 입지를 넓히는 계기가 될 것으로 보인다. 크로아티아는 북대서양조약기구(NATO) 회원국인 만큼, 향후 천무의 운용·탄약·정비체계 구축 과정에서 NATO 기준의 상호운용성과 후속 군수지원 체계가 수출 성과의 지속성을 좌우할 가능성이 크다. 다만 이번 국방부 발표에는 납기, 탄약 종류·수량, 현지 정비 및 기술협력 범위 등 세부 계약 조건은 공개되지 않았다. 10일 크로아티아 자그레브에서 열린 천무 계약식에서 참석자들이 기념촬영을 하고 있다. 왼쪽부터 이승범 주크로아티아 대사, 안규백 장관, 이반 아누쉬치 크로아티아 부총리 겸 국방장관, 안드레이 플렌코비치 크로아티아 총리. [사진=국방부] 2026.09.10 gomsi@newspim.com gomsi@newspim.com 2026-09-10 23:56
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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.
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