‘혁신적’이면서도 ‘윤리적’인 차세대 AI 모델 개발

[이슈메이커=임성희 기자] 

‘혁신적’이면서도 ‘윤리적’인 차세대 AI 모델 개발

정세훈 국립순천대 컴퓨터공학과 교수/SW중심대학사업단 부단장(사진=임성희 기자)

 

 “방대한 데이터 사용하려면 개인정보 보호기능 강화돼야”
 “양자 생성 모델 통해 초효율적 생성형 인공지능 시스템 구현하고파”

자율주행차가 횡단보도를 건너는 어린이를 발견했다. 위험을 감지했지만, 속도를 줄이기 힘들어 방향을 틀어 인도를 덮쳤고 지나가던 어른 2명이 다쳤다. 어른 2명까지 안 다치게 할 수는 없었을까? 안타깝게도 다양한 가능성 중 최선의 결과 하나만을 선택할 수 있는 게 지금의 인공지능 기술력이다. 인간처럼 횡단보도의 어린이와 인도의 어른 2명 모두를 지킬 방법을 생각하는 인공지능은 언제쯤 탄생할까? 인간과 가까운 혁신적인 인공지능 개발을 위해 매진하는 연구자가 있다. 정세훈 교수는 인간과 가까울수록 혁신적인 기술이지만, 이에 따르는 사회적 책임과 윤리적인 문제가 있다며, 자신이 추구하는 인공지능 연구 방향성을 소개했다.

머신러닝 알고리즘과 빅데이터 기반의 인공지능 응용 기술 연구
2018년 부산 영산대에서 교수로서 첫 발걸음을 뗀 정세훈 교수는 국립안동대를 거쳐 2022년 모교인 국립순천대에 부임했다. ‘원거리에서 사람 얼굴 인식을 이용한 독립형 출입 통제 시스템 개발’에 관한 연구로 국제저널에 논문을 게재하며 주목받은 그는 “이 연구에서는 기존 얼굴 인식 시스템이 갖는 조명 변화, 얼굴의 크기 변화, 복잡한 환경 등 다양한 문제들을 극복할 수 있는 가볍고 효율적인 얼굴 인식 모델을 제안했습니다”라며 “사람들의 생활 속에서 부담 없이 활용될 수 있는 인공지능 기술을 만들고자 했으며, 이 연구를 계기로 더 큰 연구과제와 좋은 연구 환경이 주어져 모교에 부임할 수 있었던 것 같습니다”라고 밝혔다. 정 교수는 모교에서 지도교수님과 학교의 발전을 위해 활동할 수 있다는 것이 큰 영광이라고 말했다. 그는 SW중심대학사업단 부단장을 맡아 관련 분야 인력양성에도 큰 힘을 쏟고 있다.

‘연합 강화학습을 활용한 다기능 멀티 태스크 기술 개발’과제로 글로벌 기초연구실 참여
정보보안과 빅데이터를 결합한 인공지능 융합 기술을 연구하는 실험실을 꾸린 정세훈 교수는 인공지능의 개방성과 협력을 중심으로 한 다양한 최신 기술을 연구하고 있다. “최근에는 다중 객체 추적 기술을 포함한 컴퓨터 비전 분야와 생성형 인공지능(Generative AI) 그리고 양자 인공지능(Quantum AI)과 같은 첨단 기술 연구에 집중하고 있습니다. 또한, 글로벌 연구팀과 함께 연합 강화학습을 활용한 다기능 비전 멀티 태스크 기술을 연구하며, 다양한 디바이스 간 데이터 협력과 공유를 통해 효율적이고 실용적인 AI 모델 개발을 목표로 하고 있습니다. 기술적 혁신뿐만 아니라, 윤리적이고 책임 있는 AI 개발을 통해 사회적 가치를 실현하는 연구를 꾸준히 진행하고 있습니다”
  국립순천대는 ‘연합 강화학습을 활용한 다기능 멀티 태스크 기술 개발’ 글로벌 기초연구실이 선정돼 연구가 진행되고 있으며 정세훈 교수는 신진연구자로 참여하고 있다. 이 글로벌 기초연구실은 개인정보 보호 문제를 해결할 수 있는 연합 강화학습 모델 개발이라는 차별성을 갖고 선정됐으며, 정 교수는 이 연구 프로젝트에서 주로 두 가지 중요한 기술적 도전과제를 담당하고 있다. 첫째, 클라이언트 간 데이터 세트의 불균형 문제(Non-IID 특성)를 해결하기 위한 잠재 공간 공유 기반 데이터 보강 알고리즘 설계, 둘째, 이러한 기술들을 통합하여 강화학습 기반 멀티태스크 시스템 구현이다. “본 연구는 단순히 학술적 기여에 그치지 않고, 자율주행 시스템, 의료영상 분석, 산업용 로봇 비전, 증강현실 등 다양한 산업 분야에 직접적으로 적용할 수 있는 기술 개발을 목표로 하고 있습니다. 특히 프라이버시를 보호하면서도 분산된 데이터로부터 학습할 수 있는 연합 강화학습 프레임워크는 향후 에지컴퓨팅과 연계된 인공지능 서비스의 핵심 기술이 될 것으로 전망합니다” 이 밖에도 국립순천대의 지역적 특징을 살려 인공지능 플랫폼을 적용한 스마트팜 연구와 디지털 트윈 기반의 고부가가치 생산시스템 작물 연구도 진행하고 있다. 정 교수는 “양자 생성 모델(Quantum Generative Models)을 통해 기존 고전 알고리즘의 한계를 뛰어넘는 초효율적 생성형 인공지능 시스템 구현이라는 야심 찬 비전을 추구하고 있습니다. 그리고 상호 신뢰를 바탕으로 인간과 더 긴밀하게 상호작용하는 인공지능에도 도전하고 싶습니다. 인간과 기계의 자연스러운 소통은 우리 삶을 더욱 풍요롭게 할 수 있다고 생각합니다”라며 차세대 인공지능 패러다임 구축에 이바지하고 싶다고 밝혔다. 

‘개방성’과 ‘협력’은 기술의 안정성과 신뢰성 높일 수 있어
정세훈 교수 연구실에는 자대 출신 30여 명의 학생이 학업에 매진하고 있다. 최신 머신러닝 및 딥러닝 알고리즘, 생성형 AI와 같은 분야에 학생들의 관심이 커 최신 연구 동향을 놓치지 않는 그의 연구실 문을 두드리는 학생들이 많다. 특히 그는 지도교수님과 같이 연구그룹을 꾸려 더 나은 연구 환경을 제공해주고자 노력하고 있다. “우리 연구실의 최대 장점은 많은 연구인력입니다. 서로 선의의 경쟁을 하며 좋은 연구를 위해 노력하고 있으며, 학생들의 아이디어는 연구 활동을 펼치는데 좋은 주제가 됩니다. 저는 학생들이 본인의 관심사를 중심으로 깊이 있는 연구를 진행하면서 창의적이고 독창적인 연구자로 성장할 수 있도록 적극적으로 지원하고 있습니다”
  오픈소스는 인공지능 기술 발전의 키워드다. 폐쇄적인 기술 개발은 발전이 더딜 뿐만 아니라 윤리적 문제 또한 안고 있다. 이에 정세훈 교수는 인공지능 기술의 안전성과 신뢰성을 높이기 위해 개방성과 협력을 최우선으로 하고 있다고 밝히며 “저는 인공지능의 잠재적 위험성을 충분히 인지해 이에 적극적으로 대응하기 위하여 철저한 내부 검증과 외부 전문가와의 협력을 강화하고 있습니다. 기술 발전이 사회적 책임과 윤리적 기준을 준수하며 진행될 수 있도록 하는 것이 저의 가장 중요한 연구 목표입니다”라고 강조했다.
  정세훈 교수는 모교 후배이자 제자들에게 롤모델이다. 그를 따라 연구자로 성장하고픈 학생들이 잇따르고 있고 이는 연구실 운영에 큰 동력이 된다. 그는 제자들의 꿈을 지켜주기 위해 많은 시간을 내어 도움을 주거나 소통하고 있다. “매일매일의 연구 과정이 즐겁고 의미 있길 바랍니다”