VOL.118 · November 9 · 2018
‘사물인터넷’과 ‘인공지능’은 4차 산업혁명을 이끌 핵심적인 기술로 손꼽힌다. 사물인터넷은 사람·사물·공간·데이터 등 모든 것을 인터넷으로 연결하고 있다. 이를 통해 엄청난 양의 데이터를 만들어내고 있다. 2016년 이세돌과 바둑경기를 펼친 인공지능 알파고는 게임이 진행될수록 저력을 더 발휘했다. 이는 알파고가 128만 번이나 대국을 펼치며 바둑을 학습했기 때문이다. 그렇다면 사물인터넷, 빅데이터 그리고 인공지능을 융합하면 어떤 일이 일어날까? 아마도 우리 삶을 통째로 변화시킬 새로운 세계가 등장할지도 모른다.
오늘날 우리 사회는 너무나 많은 위험성을 안고 있다. 예측 불가능한 자연재해는 물론, 지구온난화에 따른 기후변화, 환경오염 등으로 발생하는 생태계 파괴, 에너지 자원의 고갈 등이 미래 우리 삶을 위협하는 불안 요소들이다.
특히 이러한 위험은 예측하기 어려워 한 번 발생하면 속수무책으로 피해를 볼 수밖에 없는 것이 현실이다. 따라서, 사전에 위험을 감지·분석·예측해야만 선제적으로 대응이 가능해 피해를 줄일 수 있을 것이다.
국가과학기술연구회 KSB융합연구단은 이 같은 사회적 현안을 해결하고, 인간 중심의 초연결사회 구현에 필요한 융합 기술을 확보하기 위해 2015년 출범했다. ETRI를 주축으로 한국표준과학연구원, 한국에너지기술연구원, 한국원자력연구원이 연구에 참여하고 있다. 최근에는 3년간의 연구를 마치고 ‘자가학습형 지식융합 슈퍼브레인 핵심기술’ 연구 결과물을 일반에 공개하는 행사를 가졌다.
특히 인공지능 시스템 구축에 필요한 ‘프레임워크 SW’를 개발하며, 지난 7월 연구원 홈페이지에 공개한 바 있다. 베타버전을 공개한 이후 프레임워크 SW를 내려 받은 건수는 10월 25일 기준으로 540건을 기록했다. 기업(195건), 대학(172건), 연구기관(76건) 등의 순으로 활용도가 높았다. SW를 내려받기 위해 사이트에 회원 가입한 기업과 기관도 139개사에 달할 정도로 관련 업계의 큰 관심을 받았다.
그렇다면 프레임워크란 무엇일까? 프레임워크는 일종의 ‘동적 시스템 SW’라 생각하면 된다. SW 애플리케이션, 앱 솔루션 등을 쉽게 개발할 수 있도록 공통기능이 구조화된 SW 환경이다.
그동안 사물인터넷 기반의 인공지능 서비스를 개발하려면 SW 애플리케이션과 솔루션 개발을 위한 별도의 인프라 환경이 필요했다. 상용 SW의 경우 일부 기능만 제공해 제대로 된 인공지능 서비스를 개발하기 어려웠다. KSB융합연구단이 개발한 프레임워크 SW를 다운로드 받아 이용하면 기업, 대학, 일반인들은 사물인터넷을 통해 실시간으로 얻어지는 데이터를 학습·분석해 다양한 분야의 인공지능 서비스를 더 손쉽고 편리하게 개발할 수 있는 길이 열리게 되었다.
KSB융합연구단은 사물인터넷·빅데이터·기계학습 및 도메인 지식을 융합한 ‘KSB 프레임워크’ 베타버전을 공개한 것에 이어, 10월 26일 판교 글로벌 R&D 센터에서 개최한 기술전시회에서 정식버전(v 1.0)인 ‘KSB BeeAI(비아이)’를 공개했다. 지난 3년간 연구진이 수행해 완성도 높인 ‘자가학습형 지식융합 슈퍼브레인 핵심기술’을 드디어 사용할 수 있게 된 셈이다.
특히 지난 26일 공개한 KSB BeeAI는 기존 베타버전과 비교해 
주기적 학습 모델 업데이트 기능 신규 컴포넌트 개발 및 등록을 위한 코어빌드 기능 다중 학습 모델을 이용한 융합 API(응용프로그래밍인터페이스) 파이프라인 서빙 기능 등을 추가 개발·탑재했다. 또한, 딥러닝 기반으로 실시간 학습·예측 모니터링도 할 수 있어, 완성도 또한 높아졌다는 평가다.
KSB BeeAI의 로고는 벌이 AI 물고 다니며 AI를 퍼트리는 모양이다. 이는 KSB 프레임워크 SW가 마치 벌처럼 인공지능 생태계 조성에 역할을 한다는 의미다. 꽃이 피고 열매를 맺기 위해 필요한 수분을 벌이 옮겨주는 것처럼 KSB 프레임워크 SW가 인공지능 서비스 실현에 중요한 역할을 하겠다는 연구진들의 의지를 나타낸다. KSB BeeAI는 산업 도메인 현장의 전문지식과 융합해 인공지능 산업생태계 조성에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.
이번 판교기술전시회를 통해선 어떤 기술들이 일반인에게 공개됐을까? 연구진은 프레임워크 SW에 알고리즘을 탑재해 만든 인공지능 서비스에 대한 기술 시연과 앞으로 개발할 기술 등을 소개했다.
ETRI는 한국표준과학연구원과 공동으로 개발한 ‘기계학습 기반 고령자 건강(뇌졸중) 모니터링 기술’을 선보였다. 환자의 생체정보를 측정·분석하는 건강 모니터링 알고리즘을 개발, 심박수나 족압 등이 질병에 어떤 영향을 미치는지 분석하는 기술이다. 향후 웨어러블 기기에서 측정된 생체신호를 통해 조기에 질병을 진단·예측하는 서비스로 확대해 나갈 계획이다.
연구진은 또한, 한국에너지기술연구원과 협력해 개발한 ‘기계학습 기반 지능형 분산 빌딩 에너지 관리 기술’도 공개했다. 사람의 쾌적도를 고려해 구역 내 온·습도, 에너지 사용정보 등을 토대로 에너지 소비 패턴을 분석하는 기술로 향후 중소형 빌딩 에너지 관리에 활용될 수 있다.
한국원자력연구원과 개발한 ‘기계학습 기반 플랜트 누출진단 기술’ 역시 주목할 만한 기술이다. 발전소 등에 적용하여 배관에서 누출되는 가스의 위치, 양을 조기에 발견하고 사고가 발생했을 때 신속하게 대응할 수 있도록 하는 기술이다.
연구진은 1단계 사업의 결과에 대한 평가 이후 오는 12월부터 2단계 사업을 본격적으로 진행할 예정이다. 2단계 사업에서는 개발된 핵심기술, 프레임워크 SW를 바탕으로 여러 기업과 협업해 실증 테스트를 진행하고자 한다. 이를 위해 24개 기업이 참가 의향을 밝혀 오기도 했다.
연구단은 앞으로 도래할 초연결 사물인터넷 환경에서 수집된 대규모 데이터를 정제하고, 스스로 학습해 지식화한 후 이를 다양한 영역의 전문지식과 융합해 분석·추론·예측할 수 있는 인공지능을 개발하는 게 목표다.
이를 통해 에너지 사용 최적화, 플랜트 안전, 고령자질환 예측 등 국가·사회적 현안과 산업 이슈를 해결하는 원천기술로 활용하고자 한다. 아울러 이와 같은 지식융합 슈퍼브레인 기술은 4차 산업혁명 시대의 핵심기술인만큼 초연결 지능정보 산업생태계를 구축하는 데도 널리 활용할 예정이다. 물론, 모든 기술은 KSB융합연구단의 프레임워크를 기반으로 개발될 예정이다. 고품질 연결 서비스를 제공하는 ‘지능형 IoE Edge Computing 서비스’, 에너지 관리를 최적화하여 관리하는 ‘분산에너지 관리 응용서비스’, 누출 재난을 사전에 예방하는 ‘지능형 플랜트 누출재난 예방 응용서비스’, 고령자 질환을 조기 발견하도록 하는 ‘지능형 고령자질환 조기발견 응용서비스’ 등이 바로 그것.
그 외에도 프레임워크는 물류, 보안, 제조 등 다양한 도메인에 특화된 인공지능 응용서비스 플랫폼을 개발·구축하는 데도 유용하게 활용될 것으로 보인다. 특히 스마트 시티 등을 통해 국가적·사회적으로 이슈가 된 사회 현안들을 해결하는 데 지식융합 인공지능 플랫폼으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
KSB융합연구단 표철식 단장은 “베타버전을 공개한 이후 문제점을 파악하고 완성도를 제고하기 위해 공모전과 사용자 교육 프로그램을 시범적으로 실시했다. 향후 많은 산업 분야에 적용할 수 있도록 더욱 발전시키고자 한다”고 말했다.
사물인터넷을 통해 사물과 사물, 사물과 인간이 연결되면서 엄청난 데이터가 생성되고 또 소멸되고 있다. 특히 활용되지 못하고 버려지는 ‘다양한 형태의 데이터’를 잘만 활용한다면, 의미 있는 정보가 재생산되어 국가적·사회적 이슈를 해결하는 단초가 되어줄 것이다.
