지금은 바야흐로 소프트웨어의 시대입니다. 인공지능, 빅데이터, 뇌공학... 모두 한번씩은 들어봤을 법한 단어들이죠? 이러한 소프트웨어의 비약적인 발전으로 대표적으로 '통계학과'가 각광받고 있습니다. 빅데이터는 엄청나게 많이 축적된 정보를 다루는 것이고, 이는 곧 인공지능과도 연결됩니다.

우리가 문제집을 많이 풀다보면 문제 푸는 능력이 많이 발전하잖아요? 마찬가지로 인공지능도 빅데이터의 발전에 힘업어 발전이 가속화되고 있습니다. 그리고 이런 빅데이터를 적절히 활용하고 우리가 이해할 수 있는 형태의 언어로 해석할 수 있는 통계적인 도구를 다루는 능력이 중시되고 있습니다.

앞으로 이런 통계적인 도구를 활용하는 능력은 마치 코딩하는 능력이나 글을 읽고 쓰는 능력처럼 대단히 자주 쓰이게 되리라 생각합니다.

이런 학문 발전에 따라 전투기, 자율주행차 등이 개발되고 있습니다. 과거의 전투기나 자동차는 그냥 엔진을 단 운송수단이었지만, 이제는 거꾸로 컴퓨터에 엔진과 바퀴가 달린 것으로 이해해야 합니다. 그 예시를 좀 들어보겠습니다.

(테슬라가 개발 중인 자율주행차는 앞으로 교통에 관한 생각을 완전히 바꿀 것입니다. 그러나 아직까지는 부족한 점이 많습니다.

https://news.joins.com/article/20251575)

자율주행차는 그동안 축적된 학습 데이터를 바탕으로 사물의 색이나 형태를 보고 인지합니다. 앞에 도로가 있는지, 신호등이 있는지, 앞에 차가 있는지, 옆에서 차가 다가오거나 멀어지는지를 모두 이해해야 교통사고를 내지 않을 수 있겠죠. 그래서 이것들을 인식하는 센서와, 이것들을 통합적으로 판단하는 컴퓨터가 필요합니다.

얼마전 자율주행차가 어처구니없는 사고를 낸 일이 있었습니다. 자율주행차는 하늘의 구름을 '흰색'으로 저장을 해두었었습니다. 그런데 앞에 가던 트레일러 차량이 하얀색이었는데, 트레일러 차량이 워낙 크다보니까 흰색이 하늘 높이 있는 것처럼 인지하였고, 자율주행차는 트레일러를 차량이 아니라 구름이라고 생각하고 가속하다가 받아버렸습니다.

이런 사례에서 잘 보이다시피 결국 자율주행차의 핵심은 엔진이나 바퀴가 아닌, 그 안에 들어있는 컴퓨터입니다. 그러니까 자율주행차는 자동차가 아니라, 바퀴가 달린 컴퓨터라고 말하는게 좀 더 정확한 표현입니다.

전투기 또한 새로운 시대를 맞이하고 있습니다. 미국이 어딘가 지하실에서 외계인을 생포하여 고문해서 개발했다는 F-22는 현재 인류가 개발한 전투기 중에서 가장 뛰어난 성능을 자랑합니다.

(F-22는 음속을 능가하여 빠르게 비행하며, 이전 세대(구세대) 전투기들은 공격당하는지도 모르고 기습이 가능할 정도로 뛰어난 스텔스 기능과 고성능 컴퓨터를 장착했습니다

https://namu.wiki/w/F-22)

현대의 전투기들은 인간이 인지하기 힘들 정도로 대단히 빠르게 비행합니다. 그래서 조종사 혼자서 모든 판단과 결정을 할 수 없습니다. 현대의 전투기들에는 외부에 다양한 센서가 매우 넓은 범위에서 많은 정보를 수집하고, 이를 바탕으로 조종사에게 중요한 단서를 제공합니다.

더욱 민감하고 좋은 센서가 적보다 빨리 상대방을 인식하고, 이를 더 정확하게 연산하여 적의 위치에 대한 정보를 제공하는 고성능 컴퓨터는 곧 전투기의 성능을 가릅니다. 5세대 전투기인 F-22는 4세대 전투기들을 일방적으로 학살할 수 있습니다. 4세대 전투기들은 5세대 전투기를 먼저 발견하지 못하고, 무조건 선빵을 맞고 전투를 시작하기 때문이죠.

이에 더해 이제는 단순히 전투기의 성능만으로 경쟁하지 않게 되었습니다. 조종사는 생물체로서 아무리 튼튼하게 훈련한다 하더라도 심한 중력가속도를 계속 버텨야하기에 중간중간 졸도할 위험도 있으며, 산소를 공급해야하고 조종사가 부상당하면 곧 전투기의 손실로 이어집니다.

이제는 이런 조종사마저 컴퓨터로 대체하기 위한 연구가 진행 중입니다. 알파고가 이세돌을 꺽고 난 이후, 이제는 조종사마저 인공지능에게 지는 날이 왔습니다. 조종사 한명을 양성하기에 대단히 오랜 시간과 예산이 소요된다는 것을 생각하면, 이러한 기술발전은 군비경쟁을 근본적으로 엎을만한 잠재력이 있습니다.

(인간과 달리 피로하지도 않고 집중력을 잃지 않고 속도도 더 빠른 인공지능은 숙련된 조종사를 상대로 모의훈련에서 전승을 거두었습니다. 미래의 공중전은 이제 전투기의 성능에 더불어 전투기에 탑재된 인공지능의 연산속도와 정확성에 의해서 결정될 것입니다.

http://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/750133.html)

(원격 혹은 자동으로 작동하는 무인포탑은 다양한 장점이 있습니다. 인간이 직접 조준하고 쏘는 것보다 반동을 제어하기 쉽고, 사람이 직접 쏘는 것이 아니기에 부상당할 위험이 없으며 극한의 환경에서도 운용이 가능합니다. 그런데 가격이....

http://blog.daum.net/rokaxk2/11808377)

이렇듯 지금 인류는 소프트웨어의 전성시대입니다. 앞으로 인공지능의 발전은 우리 삶의 모든 것을 뒤바꿔놓을 것입니다. 인간이 계속 머물기 힘든 잠수함같은 무기는 벌써 무인화가 추진되고 있습니다.

<레인보우식스시즈>라는 게임에서는 상당히 미래지향적인 전투가 벌어집니다. 우리가 보통 fps 게임이라고 하면 다양한 총기를 사용하는 게임 정도로만 이해하는데, 이 게임은 근미래를 배경으로 두며 다양한 병기를 운용합니다.

특히 제가 감명받았던 부분은 '드론'을 활용하는 부분이었습니다. 실제로도 드론은 군사적 목적으로 매우 활발히 연구 중입니다. 대전차미사일을 탑재한 소형 드론이 건물 잔해에서 갑자기 튀어나와서 적 전차를 격파할 수도 있습니다. 전차 한대가 수십억을 호가한다는 것을 생각하면 당하는 입장은 정말 미치고 환장할 노릇일 껍니다.

또한 비슷하게 이란은 미국에 대항하여 소형 드론을 대량으로 투입해서 상대방에게 지속적인 군비 출혈을 강요하는 전략을 세우고 있습니다. 드론은 상대적으로 만들기 쉽고 싸지만, 이를 요격하는 미사일은 대단히 비쌉니다. 적이 보내는 드론을 하나하나 전부 미사일로 요격한다면 결국 상대방에 비해서 지나치게 많은 비용을 들이는 낭비가 됩니다.

물론 미국이 바보가 아니기에 이에 맞는 값싼 무기를 개발 중입니다. 레이저의 형태로 강한 에너지를 순간적으로 빔처럼 쏘는(마치 스타워즈의 그것처럼) 병기를 만들어서 운용 중입니다.

(레인보우식스시즈에 등장하는 드론은 인간이 직접 들어가서 정찰하기 힘든 틈새로 파고들어가 적이 어디에 위치해 있는지 파악하는데 도움을 줍니다. 비록 게임에서는 직접 드론이 공격을 가하는 일은 거의 없지만, 이미 현실에서는 드론을 이용해서 자폭을 한다던지 몰래 정찰을 하는 등의 다양한 목적으로 활용되고 있습니다

https://steamcommunity.com/sharedfiles/filedetails/?l=koreana&id=887370566)

더불어 이런 소프트웨어의 발전에 더불어 하드웨어의 연구도 활발합니다. 앞서 다양한 소프트웨어의 사례를 들었는데, 현재 제가 재학 중인 학과에서 연구하는 하드웨어에 관한 이야기로 오늘을 마치겠습니다.

저희 학과에서는 '아이언맨'을 개발하는 교수님이 계십니다.

(과거 오바마 미 대통령은 아이언맨을 개발 중이라고 언론에 공개한 적이 있습니다. 이른바 '슈퍼솔져' 프로젝트입니다

https://zdnet.co.kr/view/?no=20140303073441)

인간의 근육은 한계가 있습니다. 당장 호랑이나 코끼리같은 크기가 큰 동물에 비해서는 약하고, 충분한 영양과 수분을 공급받지 못하면 인간의 육체는 효율이 빠르게 떨어집니다. 군인들이 무거운 보급품을 지고 수십 키로를 행군한다면, 당장 총을 들 힘도 없을 것입니다.

그래서 공학자들은 '인공 근육'이라는 것을 개발하고 이를 옷이나 부품으로 사용하여 무거운 짐을 쉽게 운송하거나, 인간의 몸을 강화하는 연구를 진행하고 있습니다. 사람 근육의 형태를 본따서, 다양한 소재를 활용해서 인간의 근섬유처럼 수축과 이완 운동을 할 수 있는 장치가 바로 인공 근육입니다.

기존의 기계적인 구동기기들은 모터를 사용하거나 딱딱한 금속 재료를 사용했는데, 이런 인공 근육은 웨어러블 형태로도 사용할 수 있고, 마치 옷처럼 가공할 수도 있습니다. 또한 여러개를 간단하게 결합시켜서 더 큰 힘을 내도록 개조도 할 수 있습니다.

https://nbt.hanyang.ac.kr/front/Research/Muscle

게다가 인공근육은 만들기가 쉬우면서도 작동 방법도 통제가 가능하다는 장점이 있습니다. 모터만 준비한 후 실을 꼬아서 코일 형태로 만들면, 실의 길이가 코일 형태로 저장됩니다. 그리고 나서 적절한 처리를 하고 나면, 이 실에 뜨거운 물을 붓거나 차가운 물을 부어서 코일을 수축시키거나 이완시킬 수 있습니다. 그러면서 일정한 무게를 들었다 놓았다 할 수 있습니다.

특히 나일론이라는 소재로 만든 인공근육은 정말 지금 이 글을 읽는 여러분도 웃음이 나올 정도로 흔하고 친숙한 소재입니다. 바로 낚싯줄이죠. 그러니까 여러분도 제 글을 보고 인공 근육을 만들고 싶으면 어디가서 낚싯줄만 구해오시면 됩니다.

보통 튼튼하고 좋은 소재는 가격이 비싸다는 단점이 있어서 상용화가 어렵다는 문제가 있었습니다. 이처럼 하드웨어는 곧 우리가 살아가는 물질들과 연관되어 있는데, 싸고 신뢰성 높은 하드웨어는 매우 높은 가치를 가집니다. 만약 이런 인공 근육 소재들을 엄청나게 싸고 쉽게 만들 수 있어서 모든 군인들에게 입히고 전쟁에 보낸다면, 얼마나 많은 인명을 구할 수 있으며 얼마나 쉽게 전쟁에서 이길 수 있겠습니까?