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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능을 위한 인공데이터 생산

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[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

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車보험 '8주룰' 10일부터 시행 [서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = 자동차보험 경상환자의 장기치료 필요성을 별도로 심사하는 이른바 '8주룰' 시행이 하루 앞으로 다가왔다. 앞으로 자동차 사고로 타박상이나 염좌 등 가벼운 부상을 입은 환자가 8주를 넘겨 치료받으려면 양·한방 전문 의료인의 검토를 거쳐야 한다. 시행을 앞두고 운전자들 사이에서는 언제 발생한 사고부터 새 기준이 적용되는지, 8주가 지나면 치료가 중단되는 것인지 등을 두고 혼선이 예상된다. 8일 보험업계에 따르면 개정 자동차손해배상 보장법 시행령은 오는 10일부터 시행된다. 제도 적용 여부를 가르는 기준은 치료를 시작한 날짜나 8주가 도래하는 시점이 아닌 '사고 발생일'이다. 실제 첫 심사 대상은 9월 10일 사고 환자가 8주를 넘기는 11월 초부터 나올 전망이다. [서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = [AI일러스트] 2026.09.08 yunyun@newspim.com 이에 따라 9일까지 발생한 사고로 치료 중인 환자는 치료기간이 8주를 넘어가더라도 기존 보상 절차를 따른다. 반면 새 제도 적용 대상인 상해등급 12~14급 경상환자가 8주를 넘겨 치료를 계속하려면 자동차손해배상진흥원(자배원)의 치료 필요성 검토를 받아야 한다. 당분간 사고일에 따라 서로 다른 보상 절차가 적용되는 과도기도 불가피하다. 9일 발생한 사고는 이후 치료기간이 8주를 넘겨도 새 심사 대상이 아니지만, 10일 사고부터는 새 기준을 적용받기 때문이다. 사고 후 8주가 지났다고 해서 치료비 지급이 자동으로 중단되는 것은 아니다. 환자가 진단서 등 필요한 자료를 제출하면 보험회사나 자동차공제조합이 자배원에 검토를 요청한다. 자배원은 전문 의료인의 판단을 거쳐 결과를 환자와 보험사 등에 통보하고, 치료 필요성이 인정되면 자동차보험으로 치료를 계속 받을 수 있다. 검토 결과에 이의가 있을 경우 공제분쟁조정분과위원회를 통해 한 차례 더 전문 의료인의 심의를 받을 수 있다. 환자가 직접 신청하거나 보험회사 등을 통해 신청하는 방식 모두 가능하다. 고속도로 모습 [사진=뉴스핌DB] 심사 대상도 모든 경상환자는 아니다. 상해등급 12~14급 가운데 척추 염좌, 팔다리 관절의 근육·힘줄 단순 염좌, 흉부 타박상, 손발가락 관절 염좌, 팔다리의 단순 타박상 등이 대상이다. 임산부와 만 7세 이하 영유아는 별도 검토 없이 치료를 계속 받을 수 있다. 환자의 비용 부담을 줄이기 위한 장치도 마련됐다. 진단서 등 검토 서류 발급 비용과 심사가 끝날 때까지의 치료비는 보험회사와 공제조합이 부담한다. 검토가 지연되더라도 해당 기간의 치료비를 환자에게 부담시키지 않는다. 자배원은 의과·한의과 전문의 약 200명을 심사위원으로 위촉해 장기치료 필요성을 판단할 계획이다. 종합병원 근무 경력 등 일정 요건을 갖춘 의료진을 중심으로 심사 인력을 구성한다. 당국은 환자가 제도를 알지 못해 필요한 절차를 놓치는 것을 막기 위해 안내 체계도 강화했다. 금융감독원은 보험 가입·갱신 단계에서 새 보상 절차를 알리고, 사고 접수 직후에 이어 치료 3~4주차와 6~7주차에도 관련 내용을 다시 안내하도록 보험사 절차를 정비했다. 정부가 8주 초과 장기치료에 별도 검토 절차를 도입한 것은 경상환자 수는 줄어든 반면 치료비는 빠르게 늘고 있다는 판단에서다. 국토부에 따르면 자동차보험 경상환자는 2019년 155만4000명에서 2024년 148만8000명으로 감소했지만 같은 기간 치료비는 1조원에서 1조4100억원으로 늘었다. 연평균 증가율은 7.0%다. 제도 효과가 실제 보험금 지급이나 손해율에 반영되기까지는 시간이 필요할 것으로 보인다. 첫 심사가 11월부터 시작되는 데다 기존 사고 환자는 이전 보상 체계를 적용받아 올해 안에는 제도 효과가 제한적으로 나타날 가능성이 크다. 보험업계 관계자는 "시행 초기에는 기존 사고 환자와 새 제도 적용 환자를 사고일 기준으로 구분해 관리해야 하는 만큼 사실상 두 개의 보상 체계가 동시에 운영된다"며 "첫 심사가 시작되는 11월 이후부터 실제 심사 건수와 치료기간 변화 등을 지켜봐야 제도 효과를 판단할 수 있을 것"이라고 말했다.   yunyun@newspim.com 2026-09-09 06:00
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메타, 개인용 AI 에이전트 '뮤즈' 공개 [뉴욕=뉴스핌] 김민정 특파원 = 메타플랫폼스가 8일(현지시간) 개인용 인공지능(AI) 에이전트 '뮤즈(Muse)'를 공개했다. 질문에 답하는 데 그치지 않고 사용자를 대신해 실제로 일을 처리하는 서비스다. 뮤즈는 이메일 발송이나 여행 예약 같은 개별 작업은 물론 장기 목표를 계획으로 바꾸는 작업까지 맡는다. 사용자가 목표를 알려주면 맞춤형 계획을 세우고 시간과 자원을 조율한 뒤 스스로 진행한다. 브라우저를 열어 양식을 채우고 사용자를 대신해 협상도 한다. 메타는 자사 최신 모델 '뮤즈 스파크'가 이 서비스를 구동한다고 밝혔다. 실제 업무를 수행하는 에이전트 작업을 위해 만든 모델이라는 설명이다. 시간이 걸리는 작업은 앱을 닫은 뒤에도 이어진다. 상황이 바뀌거나 승인이 필요할 때 다시 사용자를 찾는다. 이메일을 보내거나 결제를 하기 전이 그런 경우다. 메타는 사용 사례로 차를 더 비싸게 파는 일과 요금을 낮추는 일, 일정 변화에 맞춰 운동 계획을 조정하는 일 등을 들었다. 결제는 스트라이프가 만든 링크(Link)로 할 수 있다. 뮤즈는 링크의 구매 보호를 적용받는 첫 AI 에이전트다. 파손이나 분실, 가격 하락, 무료 반품 등이 대상이다. 링크의 에이전트용 지갑은 일회용 카드를 만들어내 실제 카드 정보가 노출되지 않도록 한다. 쇼피파이의 간편결제 숍페이도 결제 수단으로 추가된다. 비밀번호 관리 서비스 1패스워드와도 연동해 이용자가 이미 쓰고 있는 로그인 정보를 뮤즈가 활용할 수 있게 할 계획이다. 뮤즈 구동 화면.[사진=메타플랫폼스]  2026.09.09 mj72284@newspim.com 메타는 뮤즈의 보안 구조를 강조했다. 뮤즈는 '뮤즈 시큐어 VM'이라는 전용 가상머신에서 돌아간다. 클라우드에 있는 독립된 컴퓨터로, 다른 사용자의 에이전트가 접근할 수 없도록 분리돼 있다. 사용자가 연결한 서비스의 데이터와 인증 정보도 이곳에 저장된다. 같은 장치 안에는 '센티널'이라는 별도 감시 에이전트가 시스템 수준에서 분리돼 작동한다. 센티널이 승인하지 않으면 뮤즈가 하는 어떤 작업도 인터넷에 닿지 않는다. 필요할 때는 사용자에게 허락을 구한다. 뮤즈는 사용자의 비밀번호와 결제 수단을 볼 수 없다. 사용자가 제공한 인증 정보는 보안 저장소에 들어가며, 뮤즈는 내용을 보지 않고 사용만 한다. 사용자가 브라우저에 직접 입력한 비밀번호도 마찬가지다. 이메일 발송이나 구매처럼 민감한 작업 전에는 반드시 사용자에게 확인을 받는다. 수행한 작업과 계획 중인 작업의 전체 기록도 보여준다. 연결할 앱과 권한 범위는 사용자가 정한다. 이메일이라면 읽기만 허용할지 대신 보내는 것까지 허용할지 고를 수 있다. 권한 변경이나 연결 해제도 언제든 가능하다. 메타는 사용자가 자사 AI 모델 학습에 대화 내용을 쓰지 않도록 거부할 수 있으며, 뮤즈의 대화나 가상머신 안의 데이터를 광고 시스템과 공유하지 않는다고 밝혔다. 기억한 내용도 사용자가 잊으라고 지시할 수 있다. 메타는 올해 안에 '뮤즈 컨피덴셜 VM'을 내놓을 계획이다. 가상머신 전체를 사용자만 가진 열쇠로 암호화해 메타조차 접근할 수 없도록 하는 방식이다. 뮤즈는 미국에서 iOS와 안드로이드, 웹사이트(muse.ai)를 통해 순차 공개된다. AI 스마트 글래스에도 곧 적용된다. 대부분의 기능은 무료이며 더 많은 작업을 원하는 사용자를 위한 구독제도 마련됐다.   mj72284@newspim.com 2026-09-09 04:21
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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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