전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
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
"미·이란, 상호 공격 중단 합의" [시드니=뉴스핌] 권지언 특파원 = 미국과 이란이 상호 군사 공격을 중단하기로 합의하고, 호르무즈 해협 통항 문제를 논의하기 위해 이번 주 카타르에서 고위급 회담을 개최하기로 했다. 28일(현지시각) 미국 인터넷 매체 악시오스는 미국의 한 고위 당국자를 인용, 양국이 모든 군사 행동을 중단하기로 합의했으며, 30일 카타르 수도 도하에서 실무 협상을 이어갈 예정이라고 보도했다. 이번 합의는 휴전 체결 이후 불과 11일 만에 양측이 다시 공습을 주고받으며 긴장이 고조된 가운데 나온 것이다. 특히 도널드 트럼프 미국 대통령이 필요할 경우 군사작전을 재개해 "끝까지 마무리하겠다(complete the job)"고 경고하면서 중동 정세는 다시 불안정한 모습을 보였다. 최근 충돌은 전쟁 종식을 위해 체결된 양해각서(MOU)의 해석 차이에서 비롯된 것으로 전해졌다. 핵심 쟁점은 세계 원유 수송의 핵심 길목인 호르무즈 해협의 통항 관리 방식이었다. ◆ 호르무즈 통항 정상화 논의…핫라인 구축도 추진 미국 고위 당국자는 악시오스에 "모든 군사적 행동(kinetic activity)을 중단하기로 결정했다"고 밝혔다. 또 다른 당국자는 "당분간 양측 모두 추가 군사 행동을 자제할 것"이라며 "민간 선박들은 호르무즈 해협을 자유롭게 통항할 수 있을 것"이라고 설명했다. 협상 내용을 잘 아는 또 다른 소식통 역시 이번 주 회담 개최 사실을 확인했다. 양측이 합의한 MOU에 따르면 이란은 상선들의 안전한 통항을 보장하기 위해 최선의 노력을 기울이기로 했으며, 이에 상응해 미국은 이란 항만에 대한 봉쇄 조치를 해제했다. 지난주 스위스에서 열린 협상에서는 JD 밴스 미국 부통령이 이끄는 대표단이 이란과 미국 군 및 이슬람혁명수비대(IRGC) 간 직통 연락망(핫라인)을 구축하기로 합의했다. 해당 핫라인은 호르무즈 해협을 통과하는 선박 운항을 실시간으로 조율하기 위한 장치다. 다만 지난 주말 기준으로도 핫라인은 아직 가동되지 않았으며, 이란은 다시 선박들이 자국과 운항 일정을 조율해야 한다고 주장하면서 긴장이 재차 고조된 바 있다. 당초 이번 회담은 스위스에서 이란 핵 프로그램을 논의하기 위해 예정됐으나, 최근 군사적 긴장이 격화되면서 장소가 카타르로 변경됐고 의제 역시 호르무즈 해협 문제로 옮겨진 것으로 알려졌다. 미국 측에서는 기술협상팀을 이끄는 닉 스튜어트가 참석할 것으로 예상된다. 한편 백악관은 이번 회담과 관련한 논평 요청에 즉각 응답하지 않았다. 미국 성조기와 이란 국기. [사진=로이터 뉴스핌] kwonjiun@newspim.com 2026-06-29 05:44
사진
'매관매직' 김건희 1심 징역 7년 [서울=뉴스핌] 이바름 기자 = 이른바 '현대판 매관매직'으로 불린 김건희 여사의 디올백·금거북이 등 금품수수 의혹 사건에 대해 1심 법원이 대부분의 공소사실을 유죄로 인정하고 김 여사에게 징역 7년을 선고했다. 재판부는 김 여사가 금품을 수수하는 일련의 과정에서 해당 행위의 대가성을 충분히 인식할 수 있었던 것으로 판단했다. 특히 김 여사의 행위가 직무 관련성과 대가성을 갖춘 금품수수에 해당한다고 보고, 공소사실 대부분에 대해 유죄 판결했다. 서울중앙지법 형사합의21부(재판장 조순표)는 26일 김 여사의 특정범죄가중처벌 등에 관한 법률 위반(알선수재) 등 혐의 사건 1심 선고기일에서 김 여사에게 징역 7년을 선고했다. 재판부는 금품을 건넨 혐의로 함께 재판에 넘겨진 이봉관 서희건설 회장에게 징역 1년에 집행유예 2년을 선고했다. 서성빈 드롬돈 대표에게 징역 10개월에 집행유예 2년, 최재영 목사에게는 벌금 800만 원을 선고했다. 증거인멸 교사 혐의로 기소된 이배용 전 국가교육위원장에게 징역 10개월에 집행유예 2년을 선고했다. 함께 기소된 이 전 위원장의 비서 박씨에게는 벌금 700만 원, 양씨에게는 벌금 500만 원을 각각 선고했다. 서울중앙지법 형사합의21부(재판장 조순표)는 26일 김건희 여사의 특정범죄가중처벌 등에 관한 법률 위반(알선수재) 등 혐의 사건 1심 선고기일에서 김 여사에게 징역 7년을 선고했다. [사진=뉴스핌DB] 재판부는 김 여사의 모든 혐의에 대해 유죄로 인정했다. 김 여사가 이 회장으로부터 받은 반클리프 아펠 목걸이와 브로치, 귀걸이 등에 대해 "알선 명목 아래 제공된 것으로, 대가관계가 충분히 인정된다"고 판시했다. 그러면서 "피고인 김건희는 이봉관 서희건설 회장의 금품 제공이 단순 사교를 벗어나 대가관계를 전제로 한 것임을 충분히 인식한 것으로 보인다"고 지적했다. 재판부는 김 여사가 이배용 전 국가교육위원회 위원장으로부터 수수한 265만 원 상당의 금거북이 역시 대가관계를 인식하면서도 수수했다고 인정했다. 재판부는 "이배용이 국가교육위원장 임명 청탁을 명시적으로 하는 자리에서 미리 준비했던 금거북이를 교부한 사실이 인정된다"며 "금거북이에 취임축하 메시지가 기재된 편지가 동봉됐다는 사정은 외부적 명분에 불과하다"고 설명했다. 세한도 복제품 수수 역시 "이 전 위원장의 위원장 임명 청탁이 지속되는 과정에서 해당 청탁과 결부돼 제공된 것"이라고 부연했다. ◆ "김건희, 구매대행이라며 수천만 원 시계 액수도 안물어봐" 김 여사와 서성빈 드롬돈 대표가 '구매대행'이라고 주장했던 3990만 원 상당의 부쉐론 콘스탄틴 손목시계 역시 금품 수수로 인정됐다. 재판부는 서 대표가 수천만원 상당의 시계 대금과 관련해 김 여사에게 지금을 요구하거나 정산을 하지 않은 점을 지적했다. 재판부는 "일반적으로 수천만 원의 시계를 구매할 때 액수에 관심을 가지는 게 당연한데, 안 물어본 것으로 보면 피고인이 이 사건 시계를 구매했다고 보기 어렵다"고 밝혔다. 이봉관 서희건설 회장(왼쪽 부터), 서성빈 드론돔 대표, 최재영 목사가 26일 오후 서울 서초구 서울중앙지방법원에서 열린 김건희 '매관매직' 혐의 1심 선고 공판에 참석하고 있다. 2026.06.26 photo@newspim.com 오히려 서 대표가 총판을 맡았던 '로봇개 사업' 업체가 김 여사에게 손목시계를 교부한 직후 대통령경호처와 임대차계약을 체결했다는 점에서 "순수한 사교적 선물로 보기 어렵다"고 봤다. 그러면서 재판부는 "피고인 김건희는 이 시계가 서성빈의 로봇개 사업과 무관하지 않게 제공됐음을 미필적으로 인식했다고 봄이 타당하다"고 말했다. 재판부는 김상민 전 부장검사로부터 이우환 화백 그림을 받은 행위에 대해서도 "친분 행위로 볼 수 없다"고 판단했다. ◆ "'진품' 이우환 그림 선물, 친분 아냐…영부인 조력 기대" 재판부는 이 화백의 그림에 대해 '진품'이라고 규정하며, 정치권 입성을 노렸던 김 전 부장검사가 대통령 부인인 김 여사에게 이를 건네며 '조력'이나 '영향력'을 기대했다고 해석했다. 최재영(최 아브라함) 목사로부터 수수한 '디올백' 역시 단순한 호의적 선물로 보기 어렵다고 재판부는 설시했다. 재판부는 최 목사가 4회에 걸쳐 가방과 화장품 등을 김 여사에게 전달하면서 구체적인 청탁을 반복했고, 김 여사에 대해 "단순한 수동 청취가 아니라 직접 수용하는 태도를 보였다"고 질책했다. 김 여사는 지난 2022년 3월부터 5월까지 이 회장으로부터 맏사위인 박성근 변호사의 공직 임명 청탁 명목 등으로 총 1억380만 원 상당의 귀금속을 수수한 혐의를 받는다. 같은 해 이 전 위원장으로부터 위원장 임명 청탁을 명목으로 금거북이를, 서 대표로부터 로봇개 사업 지원 청탁과 함께 손목시계를 받은 혐의도 있다. 이와 함께 김 전 부장검사로부터 총선 공천 청탁과 함께 1억4000만 원 상당의 이우환 화백 그림을 받고, 최 목사로부터 디올백 가방 등을 수수한 혐의도 적용됐다. 이 사건을 수사·기소한 민중기 특별검사팀은 이른바 '현대판 매관매직'으로 규정하며 김 여사에게 징역 7년 6개월을 구형했다. 김 여사 측 변호인은 이날 김 여사의 1심 선고 이후 취재진을 만나 즉각 항소 의사을 밝혔다. right@newspim.com 2026-06-26 16:57
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