인하대학교가 인천시의 ‘I-RISE 사업’을 통해 세계적인 기술 혁신을 이뤄내는 선두 주자로 자리잡고 있다. 앞서 인하대는 최근 연구·혁신 분야의 정보 분석 기업인 엘스비어 코리아와 협력, ‘I-RISE 어워드’를 열고 국제적으로 뛰어난 연구 성과를 거두고 있는 연구자 10명에게 ‘I-RISE Global Top10 연구상’을 수여했다. 대상은 기술·공학·자연과학·생활과학·의학 분야와 인문·예술·경영·사회과학 분야로 나뉘어 국제적으로 뛰어난 연구 성과를 거두고 있는 연구자 10명이다.
본보는 인하대와 공동으로 10명의 ‘I-RISE 어워드’ 수상자의 연구 성과를 살펴보고, 이 세계적 연구가 지역 산업 경쟁력으로 어떻게 이어질 수 있을지 그 가능성과 과제를 짚어본다. 편집자 주
“이번 수상을 앞으로 더 열심히 연구에 매진하라는 격려로 받아들이고, 더욱 의미 있는 연구 성과를 창출할 수 있도록 노력하겠습니다.”
인하대 I-RISE Global TOP 10 연구상을 받은 김정은 인하대 컴퓨터공학과 교수는 수상 소감을 묻자 “각 분야에서 뛰어난 연구 성과를 이루고 계신 여러 교수님과 함께 수상하게 돼 영광스러우면서도 개인적으로 아직 부족한 점이 많다고 생각해 더욱 노력해야겠다는 책임감을 느낀다”고 답했다.
김 교수는 2024년 인하대 컴퓨터공학과 교수로 부임, 현재 데이터 중심 인공지능(AI)과 데이터 마이닝에 대한 연구를 중점적으로 펼치고 있다.
김 교수는 “데이터 중심 인공지능은 모델의 복잡도를 높이는 것뿐 아니라 학습에 사용되는 데이터의 품질과 구조를 체계적으로 개선함으로써 인공지능 성능을 향상시키는 연구 분야”라며 “데이터 마이닝은 대규모 데이터로부터 유의미한 패턴과 지식을 발견하는 연구로 다양한 실제 문제에 적용될 수 있는 기반 기술이라는 점에서 사회 발전에 중요한 역할을 맡고 있다고 생각한다”고 말했다.
김 교수는 가장 기억에 남는 경험으로 석·박사과정 동안 수행했던 그래프 마이닝 분야 연구를 소개했다. 그래프 마이닝은 그래프 구조를 갖는 데이터에서 유용한 패턴과 지식을 발견하는 분야다. 소셜 네트워크, 웹 그래프, 생물학적 네트워크 등 다양한 분야에서 활용되며 데이터 마이닝과 머신러닝 기법을 적용해 그래프 특성을 분석한다.
그는 “대용량 그래프에서의 커뮤니티 발견 연구를 중심으로 논문을 작성했는데 복잡한 관계를 가진 데이터를 군집화해 숨겨진 구조와 인사이트를 찾아내는 과정에서 많은 연구적 성장을 경험할 수 있었다”고 설명했다.
이 같은 경험을 토대로 김정은 교수는 ‘데이터 품질 향상을 위한 통합 프레임워크 개발’을 주제로 한 연구를 펼치기도 했다. 최근 딥러닝 모델이 다양한 분야에서 뛰어난 성능을 보이지만, 성능의 경우 학습에 사용되는 데이터 품질에 의존하는 한계가 있다는 점을 주목했다.
딥러닝 모델이 좋은 성능을 보이려면 좋은 데이터 품질이 뒷받침돼야 하는데 실제 환경에서 수집되는 데이터는 누락된 값, 노이즈 등 불완전성 문제를 포함하고 있다. 또 이러한 문제들은 서로 복합적으로 작용해 모델 성능과 신뢰성을 저하시킨다.
김 교수는 “수집 데이터의 불완전성을 해결하기 위한 종전 방법은 각 문제를 개별적으로 처리하기 때문에 문제 간 상호작용을 충분히 반영하지 못하는 한계가 있다”라며 “종전 방법에서 나아가 상호작용하는 문제를 통합적으로 해결하는 프레임워크를 제시하고, 이를 통해 데이터 품질을 향상시키는 성과를 달성했다”고 말했다.
김 교수는 지금까지 주목받아온 모델 중심 인공지능도 중요하지만 인공지능 성능을 좌우하는 데이터의 중요성도 함께 커지고 있다고 했다. 인천의 주요 산업인 제조·반도체·바이오·물류 분야에서도 양질의 데이터를 체계적으로 수집·정제·활용하는 게 핵심 경쟁력이 될 것으로 보고 있다. 그렇기에 자신이 진행하고 있는 데이터 중심 인공지능과 데이터 마이닝 연구가 인천지역 산업 현장에 적용되면 데이터 활용 역량을 높이는 데 기여할 수 있을 것이라고 강조했다.
김 교수는 “인하대 교원으로서 인천 지역사회와 산업의 경쟁력 제고에 실질적으로 기여하는 연구를 꾸준히 펼쳐나가고 싶다”라며 “데이터 중심 인공지능과 데이터 마이닝 연구를 더욱 발전시켜 학문적 성과뿐 아니라 지역 산업과 연계된 실용적 성과를 창출하는 게 목표”라며 포부를 밝혔다.
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