[취재파일] 미래 과학의 디자이너

미국 하버드 대학 공공정책 대학원인 케네디 스쿨의 과학·국제 문제 연구소인 '벨퍼 센터'에서 지난 5일 '핵심 신흥 기술(AI, 바이오, 반도체, 우주, 양자) 지수' [1]를 공개하면서 국가 간 순위를 발표했습니다. 한국은 반도체 분야가 5위로 가장 높았고 AI 분야 9위, 바이오 분야 10위, 양자 분야 12위, 우주 분야 13위를 기록하면서 26개국 가운데 종합 5위를 기록했습니다. 그러나 총점으로는 20점에 불과해, 1위를 차지한 84.3점의 미국이나 2위를 차지한 65.6점의 중국에는 한참 못 미쳤습니다.

전세계적으로 점점 기술주권이 중요해지는 시대, 우리도 새로운 전략을 강구하지 않을 수 없는데요.

SBS와 서울대 국가미래전략원도 앞서 4월 24일 대한민국의 중장기적인 기술주권 확보를 위한 노력의 일환으로 <SBS X 그랜드 퀘스트>라는 이름의 과학기술계 전문가 포럼을 발족했습니다. [2] 그리고 그 후속으로 지난 7일, <SBS X 그랜드 퀘스트> 특집 다큐 『미래 과학의 디자이너』를 방영했는데요.

[1] 하버드 대학 케네디 스쿨 과학·국제 문제 연구소 '벨퍼 센터'의 핵심 신흥 기술 지수 리포트를 직접 보고 싶다면? -->https://www.belfercenter.org/critical-emerging-tech-index
[2] SBS와 서울대 국가미래전략원이 공동 기획한 과학기술계 전문가 포럼인 'SBS X 그랜드 퀘스트'의 영상을 직접 보고 싶다면?-->https://www.youtube.com/playlist?list=PL85upxhi8zHPgg3W23yda36_tmqeS8XCh

치열한 기술 패권 경쟁 시대! 살아남기 위해 우리는 무엇을 고민하고, 당장 무엇부터 해야 할까요? <SBS X 그랜드 퀘스트>에 함께 한 국내 탑 티어(Top-Tier)의 학계와 업계 대표 과학자 가운데 네 분을 ‘미래 과학의 디자이너’라는 이름으로 만나 봤습니다.

과학기술을 통해 젊음을 되찾겠다며 역노화에 도전 중인 서울대 생명과학부 이준호 교수. 예쁜꼬마선충을 통해 노화 연구에 앞장서고 있는데요. 노화의 기전을 밝혀낸다면 초고령화 사회에 접어든 한국 사회뿐 아니라 전 세계에 관련 산업과 사회의 패러다임을 바꿀 수 있는 너무나 중요한 미래 기술입니다. 그래서일까요? 이름만 들어도 알만한 전 세계 억만장자 사업가들이 역노화의 비밀을 찾는 것에 혈안이 되어있는데요. 기회를 얻기 위해서는 기초연구가 얼마나 탄탄한지가 관건입니다.

"역노화라는 표현 자체가 나온 지 얼마 되지 않았어요. 기술적으로도 상당히 위험성을 안고 있어서 쉽게 뛰어들지 못하는 상황이고요. 이 이야기를 거꾸로 뒤집으면 기회가 아직 매우 많다고 볼 수 있죠! 무엇보다 예전에는 기초가 있고, 그 기초로부터 원천기술을 응용해 산업화했는데 지금은 기초 지식이 실용으로 바로 연결되는 시대에 와 있어요. 결론적으로 어떠한 발견이 패러다임을 바꿀 의미 있는 결과가 될 수 있을지 알 수 없기에 조금은 인내하며 투자가 이뤄져야 합니다.”

과거와 달리 기초과학이 실용으로 바로 이어지는 시대. 어떠한 발견이 패러다임을 바꿀 의미 있는 결과가 될지 알 수 없기에 조금은 인내하며 기초과학에 대한 투자가 이루어질 때, 기술 주권 확보의 꿈은 현실이 될 수 있다고 이준호 교수는 말합니다.

척박한 기초과학 토양 위에 싹을 틔워 이제 막 열매를 맺기 시작한 분야도 있습니다. 미생물의 대사경로를 조작하여 새로운 물질을 생산하는 시스템대사공학인데요. 이 분야를 창시한 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수의 연구실은 연구실이라기보다 공장에 가깝습니다. 이산화탄소, 메탄, 폐기물 등 자연에서 얻은 생물 세포를 활용해 플라스틱, 섬유, 항공유 등 유용한 물질을 생산해 내는 실험을 계속하고 있는데요. 최근에는 ‘온실가스로 플라스틱을 만들 수 있을까?’라는 도전적 질문에 답을 찾고 있는 이상엽 특훈교수.

그는 우리나라가 기술 주권을 확보하기 위해서는 남들은 없는 ‘대체 불가의 기술’이 필요하다고 말합니다. 그러면서, 전 세계적으로 반향을 일으킨 덴마크의 한 비만치료제 기업의 경우 치료제 하나로 덴마크 GDP를 웃도는 시가 총액을 기록했다고 강조합니다. 이 기업의 막대한 투자와 생산량 증가로 지난해 덴마크 성장률은 EU 평균의 4배를 기록, 대체 불가의 기술이 나라 경제에 미치는 파급력을 가늠할 수 있다고 말합니다.

“바이오산업을 육성해야 해요. 대규모 제조업은 중국의 가격 경쟁력에 당할 수가 없거든요. 바이오 기반 산업은 대규모의 제조 설비가 필요하지 않아요. 그래서 우리나라에 딱 맞아요. 아이디어 있고, 좋은 지식재산권(IP) 만들어내고, 그것으로 산업화하면 우리나라도 위고비 같은 거 얼마든지 터트릴 수 있어요. ”

이에 이상엽 특훈 교수는 대체 불가능한 독창적인 기술 확보를 위해서는 인프라스트럭처(Infrastructure/시설- 좋은 대학, 연구소, 기업이 모여 시너지를 낼 수 있는 인프라 기반 시설), 이노베이션(Innovation/혁신- 대체 불가능한 기술을 만들어내는 혁신!), 마지막으로 인더스트리(Industry/산업 -산업을 부흥시키는 데 걸림돌이 되는 각종 규제 축소) 즉, 3I 전략이 시급하다고 전합니다.

기술 패권 시대, 위기의 중심이자 지난 70년간 선진국을 추격해 온 비결의 중심. 반도체 산업은 AI시대에 접어들면서 새로운 방식과 전략을 요구받고 있는데요. 반도체의 위기를 돌파할 신기술에는 어떤 것이 있을까요? 한때 인공지능 반도체 전문기업 CEO로도 일하며 업계, 학계를 선도하고 있는 서울대 차세대반도체 혁신융합사업단 류수정 교수를 만나보았습니다.

“AI를 특별히 빠르게 잘 처리할 수 있는 쪽으로 중요성이 굉장히 커지고 있어요. 왜냐하면 AI를 사용하기 위해 전력 소비가 어마어마하거든요. 그러다 보니 전력 소비로 인해서 저전력의 AI 가속기를 만들 필요성은 지금 전 세계적으로 커지고 있는데 실제 개발하는 나라는 전 세계적으로 별로 없어요. 진짜 손에 꼽거든요. 그런 측면에서 이제 기회가 있다고 보고 있죠.”

AI 가속기(AI Accelerator)는 인공지능, 특히 딥러닝 연산을 빠르고 효율적으로 수행하기 위해 설계된 전용 하드웨어입니다. 기존 범용 CPU보다 병렬 처리, 에너지 효율, 지연 시간, 처리량 면에서 AI 워크로드에 특화되어 있는데요. 이에 류수정 교수는 AI 가속기와 이 가속기의 성능을 평가하는 툴 개발에 박차를 가하고 있습니다.

“보통 해외에 MLPerf(AI하드웨어 성능비교기준)라고 해서 AI 가속기 만드는 회사는 다 거기에서 공증받듯이 ‘우리 성능이 이래, GPU 대비 어느 만큼 종아‘라고 인정받기 위해서 평가받는 게 있어요. 국내에는 아직 그런 것이 없거든요. 그래서 가속기 성능을 평가하는 툴 개발 연구 중인데요. 앞으로 2~3년이 정말 중요한 시기라고 생각합니다. ”

대화형 AI 인공지능, 챗GPT가 세상에 공개된 게 2~3년 전입니다. 이후 대화형 AI가 우리 삶과 산업에 깊숙이 파고들었는데요. 전문가들은 앞으로 AI 없는 세상은 상상할 수 없다고 말합니다. 그렇다면 우리는 AI 시대, 어떤 준비를 해야 하는지, AI 기술 개발, AI 윤리·교육 등 국내 AI 생태계를 선도하고 있는 네이버클라우드 AI 이노베이션 하정우 센터장을 만나봤습니다.

“주권이라고 하는 것은 내가 의지를 가졌을 때 실제로 통제하고 제어할 수 있는 자주권을 가지느냐잖아요. 우리 스스로 파운데이션 모델을 경쟁력 있게 잘 만들 수 있는 능력을 확보해 두어야 한다는 겁니다. 그것이 AI 주권을 지킬 수 있는 방법입니다”

파운데이션 모델로 주권을 지킨다? 이게 무슨 뜻일까요? 우리가 사용하는 많은 AI 서비스는 각각의 목적에 맞게 잘 다듬어진 것들입니다. 이것을 파인튜닝(fine-tunning) 했다고 표현하는데요. 파운데이션 모델은, 파인튜닝의 가장 첫 번째 단계! 수십억, 수조 단위에 이르는 방대한 양의 언어 데이터를 사전에 학습시키는 AI 모델을 말합니다. 챗GPT 같은 서비스는 이 파운데이션 모델을 기반으로 만들어진 겁니다.

“왜 만드느냐? 기술에 종속되기가 싫어서예요. 거의 모든 산업에서 범용으로 쓸 수 있는 AI가 종속된다는 얘기는 (AI가) 언제 가격이 오를지 모르고 언제 활용 불가능할지도 모르는데, AI 기술을 활용할 수 없게 됐을 때의 경쟁력이 굉장히 문제가 되는 거죠. 특히 최고 수준의 파운데이션 모델 혹은 생성형 AI 같은 경우는 전략 자산화가 될 가능성이 굉장히 높아 보입니다.”

우리가 타국의 AI 모델에만 의존하다가 이들이 갑자기 정책을 바꿔버리거나, 쓰지 못하게 막는다면 경제 사회의 위기를 넘어 국가 안보의 위기로까지 직결될 수 있는 문제라는 겁니다. 그 때문에 AI 기술 주권 확보가 시급하다고 하는데요. 이러한 상황에서 우리의 선택은 무엇이 되어야 할까요?

“적어도 2~3년은 지금 당장 어떻게 이걸로 돈 벌지?라는 생각을 접어두고 혁신적인 AI를 만들기 위해 집중할 수 있는 환경이 필요합니다. 뛰어난 AI를 만드는 건 기업에 맡기고, 정부는 데이터나 GPU가 필요하면 지원할 수 있는 체계를 마련해야 합니다. 또한 2~3년 후에 도래한 일반인공지능(AGI)에만 집중할 수 있는 별도의 연구소, 시설, 조직 체계가 필요합니다. 그래야 AI 경쟁에서 대한민국이 살아남을 수 있지 않을까? 충분히 가능하다고 봅니다. ”

새로운 정부가 들어선 지 열흘 정도 되었습니다. 그사이 이재명 대통령도 대통령실 조직개편 방안을 발표했는데요. 그 중 인공지능(AI) 미래기획수석실 신설이 눈에 띕니다. AI 기술력이 국가 경쟁력을 좌우할 수 있는 만큼 대통령실이 AI 전략을 주도하겠다는 뜻으로 해석되는데요.

정부, 기업, 학계가 다 같이 힘을 모아야 우리의 기술주권을 만들어가고 지켜낼 수 있지 않을까 생각합니다. 오늘 SDF다이어리에서는 지난 7일 방송된 SBS X 그랜드 퀘스트 ’미래 과학의 디자이너‘ 다큐의 내용을 조금 소개해 드렸는데요. 지금, 이 순간에도 불가능 너머의 세상을 바라보며 희망의 메시지를 전하는 미래 과학의 디자이너들! 이들이 전하는 희망의 메시지를 확인하고 싶다면 SDF 유튜브 계정 여기를 클릭해 주세요! 많은 관심과 시청 부탁드립니다!

글: 정선년 작가, sdf@sbs.co.kr

*'SDF 다이어리'는 SBS 보도본부 미래부에서 작성하는 뉴스레터입니다. 우리 사회가 관심 가져야 할 화두를 앞서 들여다보고, 의미 있는 관점이나 시도를 전합니다. 한 발 앞서 새로운 지식과 트렌드를 접하고 싶으신 분들은 매주 수요일 발송되는 'SDF 다이어리'를 구독해 주세요. → 구독을 원하시면 '여기'를 눌러주세요.