전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 생활경제

속보

더보기

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인공지능의 치매

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

김정호 교수.

인간의 치매

뇌 질환은 개인과 가족, 그리고 사회에 치명적인 질환이다. 뇌는 외부 신호를 읽고, 기억하고, 판단하므로 인간의 장기 중에서 가장 중요한 부분이기 때문이다. 뇌 질환은 뇌 외부의 충격이 원인일 수도 있고, 뇌 내부에 의해 생길 수도 있다.

뇌 외상에 의한 질환의 경우, 교통사고가 원인인 경우가 많다. 뇌 내상의 경우, 뇌혈관 손상이 대표적인 원인이다. 그래서 오토바이를 탈 경우 꼭 헬멧을 써야 하고, 길거리에서 자전거를 탈 때도 꼭 헬멧을 써야 한다. 그리고 혈압약, 고지혈증약이 필요하다.

이와 같은 내외적인 뇌 손상 말고 인간 생활에 큰 제약을 주는 또 다른 뇌 질환이 ‘치매’이다. 치매는 성장기에는 정상적인 지적 수준을 유지하다가 후천적으로 뇌의 인지기능 손상과 인격의 변화가 발생한다.

치매는 기억하고 사고할 수 있는 능력이 장기적으로 감퇴해 일상생활에 영향을 줄 정도에 이르게 된 넓은 범위의 뇌 손상을 의미한다. 그 결과 나타나는 증상들로 정서적인 문제와 언어 구사의 어려움이 있다. 특히 기억력의 저하와 왜곡이 심화한다.

이러한 치매의 가장 흔한 형태는 알츠하이머인데, 전체 치매의 50%에서 70% 정도를 차지한다고 한다. 인간의 수명이 계속 증가하면서 더욱 관심과 지원이 필요한 뇌 질환이라고 본다.

4차 산업혁명을 지나 먼 미래에 5차 산업혁명이 생긴다면, 그것은 바로 생명과 의료 혁명이 될 가능성이 높다. 소위 ‘불로초’를 과학적으로 찾게 되는데, 그렇게 되면 인류의 생명이 무한대가 된다. 그때는 치매가 점점 더 중요한 질환이 된다.

인공지능의 치매

그런데 인간과 마찬가지로 ‘인공지능 치매’도 있을 수 있다. 인공지능은 학습을 통해서 지능을 향상한다. 그래서 인공지능 학습에 데이터가 필요하다.

이러한 학습용 데이터 자체에 오류가 있다면, 인공지능 자체의 지능에 문제가 된다. 인공지능 학습의 결과를 메모리에 저장하는데, 이의 변조나 유실은 ‘인공지능 치매’를 만들 수 있다.

인공지능은 학습을 거친 후, 그 결과를 저장해야 한다. 예를 들어 인공지능 신경망(Deep Neural Network, DNN)에서 지도 학습을 하게 되면 그 결과, 네트워크의 연결도와 가중치 값뿐만 아니라, 전체 DNN의 거시변수(Hyper parameter)도 메모리에 기록해야 한다. 그 결과는 안정되게 저장돼야 한다.

하지만 이렇게 저장된 학습 결과가 조작되거나 유실되면 문제가 된다. 학습과 전혀 다른 판단과 행동을 하기 때문이다.

이러한 인공지능 치매의 원인도 내적인 원인과 외적인 원인으로 나눌 수 있다. 외적 원인은 해킹을 통해 의도적으로 학습용 데이터를 조작하거나 삭제한다.

따라서 인공지능 치매를 막으려면 데이터의 오염이나 편향된 데이터의 선택을 막는 장치가 필요하다. 이렇게 데이터의 안전성을 확보해야 하는 데이터 저장 장소는 클라우드 시스템에서의 데이터 센터와 5G 기지국 근처의 엣지 컴퓨팅(edge computing) 저장 장치도 포함된다. 스마트폰이나 자율 주행 자동차, 인공지능 스피커의 저장 장치도 안전하게 보호돼야 한다.

나노 스케일 트랜지스터의 구조와 전자 누설 현상. [출처=KAIST]

저장장치에서 데이터를 저장하는 메모리 반도체 디램 셀의 전자는 사춘기 청소년과 같다. 제어가 어렵다. 더 나아가 디램 셀은 양자적으로 나노 크기의 구조이다. 그래서 그곳에 저장된 전자는 그 전자의 존재 여부가 확률적이다. 디지털처럼 확정적이지 않다. 그 존재의 ‘1’과 ‘0’ 이 확정적으로 규명할 수 없고, 단지 ‘1’일 확률과 ‘0’일 확률만 존재한다.

그러니 학습의 결과의 기록도 확률로만 존재한다. 따라서 인공지능 치매에 걸리는데도 그 정도는 확률로만 표현된다. 이것을 물리학에서 ‘불확실성 이론(Uncertainty Principle)’이라고 한다. 그렇게 보면 인공지능의 치매도 원자의 세계가 결정한다. 그래서 인공지능의 치매는 본질적이고 확률적이다. 어차피 우리 인생도 정해진 것이 없고 확률적이다. 인간의 치매도 마찬가지이다.

인공지능 치매 방지

미래의 인공지능 치매 문제는 자율 주행 자동차의 오동작 형태로 나타날 수 있다. 인공지능 치매 때문에 교통사고가 날 수도 있다. 잘못된 기억을 바탕으로 잘못된 결정이나 판결을 내릴 수 있다.

치매 인공지능 의사가 잘못된 처방을 내릴 수 있다. 인공지능 판사가 잘못된 사례와 판례를 기억하고 판정을 내릴 수 있다. 그래서 인공지능 치매는 치명적이다. 이를 방지하기 위해 블록체인 기술, 암호화 기술, 중복 저장 기술들을 사용할 수 있다.

인공지능 치매를 막으려면 데이터의 오염과 변조, 유실을 막으면 된다. 이러한 데이터 변조 방지에는 가상화폐에서 사용하는 ‘블록체인 기술’을 적용할 수 있다. 블록체인은 데이터를 암호화하고 분산하고 중복 저장하면서 서로 체크해서 변조 여부를 항상 감시한다. 변조나 유실이 거의 없다.

이러한 블록체인 기술은 인공지능 학습용 데이터 보호와 학습 결과의 안정된 보호에 적용할 수 있다. 미래에는 화폐보다 인공지능 데이터 보호가 더 중요할 수 있다.

다음 기술로, 데이터 오류를 방지하기 위해 데이터를 전송할 때 데이터의 정보를 중복해서 여러 번 같은 데이터를 송신한다. 이 잉여 정보를 ‘리던던시(Redundancy)’라 한다. 그리고 수신기가 같은 데이터인지 검사한다. 다를 경우 다시 보내라고 요청한다.

중복 송수신의 비용과 데이터망 사용의 부담은 늘어나지만, 데이터의 신뢰도가 많이 증가한다. 데이터 저장도 중복해서 하고, 항상 상호 비교 감시해서 변조를 막는다. 결국 저장 장치의 메모리 비용이 증가한다. 이래저래 반도체 메모리의 수요는 계속 증가한다.

이에 더해서 데이터를 주고받을 때, ‘오류 정정 코드(Error Correction Code, ECC) 암호화 기술’을 쓸 수 있다. 데이터에 문제가 발생했을 때 이를 검출(Detection)하고 수정(Correction)하는 암호 코드이다.

예를 들어, 8bit(비트) 데이터를 저장할 때 한 개의 비트를 추가로 더 써서 9비트로 저장한다. 이때 데이터 속의 ‘0’의 숫자가 홀수이냐 짝수이냐를 마지막 9비트에 저장한다. 데이터를 저장할 때나 송수신할 때, 또는 메모리에서 읽을 때 ‘0’ 데이터의 홀수 개수를 검사해서 데이터 에러를 최소화 할 수 있다.

이러한 ECC 데이터 체크 비트가 증가할수록 데이터 변조 체크가 더 정확하고, 원래의 데이터를 복원할 확률이 더 높아진다. 이 때문에 고급 하드웨어에는 자체적으로 오류 정정을 하는 기능이 들어가기도 한다.

이처럼 인공지능 치매의 방지에도 시간과 비용이 많이 들어간다. 인공지능 세상이 오면 필수적으로 따르는 비용이다.

블록체인을 이용한 데이터의 암호화, 체인화, 전달화 과정. 인공지능 치매 방지에도 사용할 수 있다. [출처=KAIST]

  

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수] joungho@kaist.ac.kr

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
이번주 '李 정책 슈퍼위크' 주목 [서울=뉴스핌] 박찬제 기자 = 이재명 정부의 '정책 슈퍼위크'가 13일부터 시작된다. 이날 열리는 국가재정전략회의를 시작으로 부동산 정책 공개 토론회가 오는 14일부터 3일간 열리고, 정부 부처 대통령 업무보고도 15일부터 시작된다. 이 대통령은 한 주 동안 '나라의 곳간'인 내년도 예산안 편성 방안과 '부동산 공화국' 탈피를 위한 정책 토론, 취임 1년 차 당시 점검했던 국정 과제 이행과 지적 사항을 점검한다. [서울=뉴스핌] 이재명 대통령이 30일 서울 청와대에서 열린 제28회 국무회의 겸 제13차 비상경제점검회의에서 모두발언을 하고 있다. [사진=청와대] 2026.06.30 photo@newspim.com ◆ 반도체 호황 추가 세수, '미래대응기금'으로 13일 청와대와 정부에 따르면 이 대통령은 이날 오후 청와대 본관에서 열리는 '2026 국가재정전략회의'에 참석한다. 이날 회의는 '미래대응기금'에 대해 논의할 예정이다. 미래대응기금은 반도체 호황으로 확보되는 추가 세수를 활용한 기금이다. 인공지능(AI) 국가전략과 3대 메가프로젝트 등 미래 성장 동력 확보에 필요한 재원을 확보하기 위해 기금을 만들겠다는 구상이다. 기금은 국가 균형 발전과 청년 정책에도 활용된다. 오는 14일부터 16일까지 사흘 동안은 부동산 토론회가 잇달아 열린다. 14일은 국토교통부가 '부동산 공급 대책'을 주제로 토론회를 연다. 이어 15일 금융위원회의 '부동산 금융', 16일 재정경제부의 '부동산 세제'를 주제로 한 토론회가 각각 열린다. 사흘간의 부동산 토론회에서 언급되고 논의된 내용들은 오는 23일 이 대통령 주재로 열리는 '부동산 대토론회'에서 구체화된다. 부동산 공급 대책의 경우 '공공 주도'와 '민간 공급'의 비율 문제가 논의될 것으로 보인다. 그간 정부의 부동산 공급 대책은 공공 주도가 핵심이었다. 그러나 민간 용적률 인센티브 확대, 재개발·재건축 활성화, 대출 규제 완화 등의 시장 목소리가 커짐에 따라 민간 공급 활성화 방안에 대한 요구도 토론회에서 나올 것으로 보인다. ◆ 돌아온 잼플릭스…140개 공공기관 업무보고 모두 생중계 이번 토론회에서 논의되는 부동산 세제 개편안 내용은 오는 7월 말이나 8월 초 발표되는 '2026 세제 개편안'에 담길 예정이다. 김용범 청와대 정책실장은 지난 10일 춘추관 브리핑을 통해 "세제는 2026년도 개편안 발표 시한이 있어 늦어도 7월 말이나 8월 초는 돼야 한다"며 "세제는 국민의 권리이자 의무이고 재산권 문제라서 입법 예고를 해야 하기 때문"이라고 밝힌 바 있다. '잼플릭스(이재명+넷플릭스)'라고 불렸던 정부 부처 업무보고도 오는 15일부터 시작된다. 21일까지 9차례에 걸쳐 모두 생중계로 진행된다. 국무조정실을 비롯해 19부·6처·18청·7위원회를 포함한 140개 공공기관이 대상이다. 이번 업무보고는 지난해와 다르게 200여 명의 국민 참관단이 새로 참석한다. 이 대통령은 200여 명의 국민 참관단과 함께 지난해 말 첫 업무보고에서 제시된 각 부처의 정책과 과제가 제대로 이행되고 있는지 점검할 것으로 보인다. pcjay@newspim.com 2026-07-13 09:08
사진
전국 찜통더위에 전력수요 급증 [세종=뉴스핌] 최영수 선임기자 = 짧은 장마 이후 연일 폭염이 지속되면서 올여름 전력수요가 처음으로 90기가와트(GW)를 넘어설 전망이다. 정부가 발전설비를 총동원하고 있지만, 전력예비율이 올여름 들어 처음으로 10%까지 떨어질 것으로 예상됐다. 정부는 올여름 전력피크를 8월 셋째 주로 전망했지만, 때 이른 폭염으로 7월부터 전력피크에 도달할 가능성이 적지 않다. ◆ 저녁시간 94GW 전망…전력예비율 10%로 뚝 13일 기후에너지환경부와 전력거래소에 따르면, 이날 오후 6~7시 최대전력수요는 94GW로 전망됐다. 전력거래소는 최초 전망에서 최대전력수요를 91.8GW, 공급예비력 12.3GW(예비율 13.4%)로 전망했지만, 늘어난 전력수요를 반영해 수정했다. 전력거래소는 "이 시간대 예비력은 9383MW로 '정상' 상태"라며 "전력수급이 안정적일 것으로 예상한다"고 밝혔다. 2026년 7월 13일 최대전력수요 전망 [자료=전력거래소] 2026.07.13 dream@newspim.com 하지만, 이 시간대 공급예비력이 9.4GW 규모로 감소하면서 예비율도 10%로 뚝 떨어질 전망이다. 예비율이 10%까지 떨어진 것은 올여름 들어 처음이다. 정부가 가동할 수 있는 발전설비를 총동원해도 전력예비율이 10% 이하로 떨어질 수 있는 상황이다. 기후부 관계자는 "폭우나 태풍으로 인한 전력설비 불시고장, 역대급 폭염에 따른 비상 상황에 대비해 약 8.8GW의 예비자원을 추가로 준비하고 있다"고 강조했다. ◆ 정부, 8월 3주 전력피크 전망…7월 경신 가능성 지난해 여름에도 이른바 '마른장마'로 인해 7월 둘째 주부터 폭염에 시달렸다. 때 이른 폭염이 지속되면서 7일 8일 최대전력수요가 95.7GW까지 치솟았다. 이는 지난해 여름철 전력피크(96GW, 8월 25일)와 거의 유사한 수준이다. 기후부는 지난달 25일 올여름 최대전력수요가 8월 3주차에 94.1GW(기준)~98.8GW(상한)를 기록할 것으로 전망했다. 이때 공급능력은 107GW 규모이며, 예비력은 13.9GW(기준)~8.2GW(상한) 수준으로 떨어질 전망이다. [AI 일러스트=최영수 선임기자] 2026.06.25 dream@newspim.com 하지만 폭염 속 전력수요가 급증하면서 이미 7월부터 정부의 전망치를 웃돌 가능성이 있다. 특히 13일 공급능력이 103.4GW에 그치면서 운영예비력도 9.8GW(예비율 10%) 수준으로 떨어질 것으로 전력거래소는 전망했다. 지난해 10월 1일 기후에너지환경부 출범 처음 맞는 여름이어서 기후부 체제 하에서 전력수급 능력이 어떻게 달라질 지 첫 시험대에 오른 상황이다. 기후부는 전력피크가 예상되는 오후 6~7시 시간대 에너지 절약 동참을 유도하고 있다. 기후부는 "대국민 에너지 절약 캠페인으로 수요관리 동참을 유도하고 있다"면서 "냉방온도 준수, 불필요한 조명 소등 등 에너지 절약에 동참해 달라"고 당부했다. dream@newspim.com 2026-07-13 07:58
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