IBM <5 in 5 2018>, 5년내 세상을 바꿀 5가지 혁신 기술

IBM 리서치가 지난 3월 미국 라스베이거스에서 진행된 내일을 생각하는 사람들의 축제인 <Think 2018>에서 5년 안에 세상을 뒤바꿀 5가지 혁신기술  <5 in 5>을 발표했다. IBM 리서치는 3,000명이 넘는 연구원들이 전 세계 12개 곳의 IBM 연구소에서 기술을 연구하고 있다.

▲소금 알갱이보다 작은 컴퓨터. 출처: IBM

1. 초소형 컴퓨터 – Crypto-anchor

5 in 5에서 첫 번째로 소개된 기술은 세계에서 가장 작은 ‘초소형 컴퓨터(칩)’이다. 이 컴퓨터의 크기는 소금 알갱이보다도 작은 1제곱 밀리미터이며, 생산비는 약 100원이다. 하지만 컴퓨터의 기능을 하기에 충분한 수십만 개의 트랜지스터, S램, 전력공급용 광전지, LED와 광센서를 사용하는 통신기가 탑재된 프로세서 등이 장착돼 있다.

암호화 기능이 기본 탑재된 블록체인 기반의 크립토앵커(Crypto-anchor) 기술이 적용된 이 초소형 컴퓨터는 앞으로 5년 안에 대부분의 물건과 기기에 부착돼 제품의 위변조 방지에 크게 기여할 것이다. 크립토앵커 기술은 각 제품을 출하 시점부터 고객의 손에 들어갈 때까지의 과정을 투명하게 추적해 거래의 안정성을 보장해준다.

▲ 출처: IBM

2. 격자 암호화 기술 (lattice cryptography)
 
최근 해커들이 현존하는 사이버보안 방식을 해킹하고 보안 이슈가 더욱 대두되는 가운데 암호화 기술 개발에 대한 논의가 활발해지고 있다. 이번 5 in 5에서 IBM은 그 어떤 컴퓨터도, 미래의 양자컴퓨터도 해독할 수 없는 ‘격자 암호화(lattice cryptography)’ 기술을 소개했다.

격자 암호화 기술은 ‘격자(lattice)’라고 불리는 복잡한 수학 문제 속에 데이터를 숨기는 방법의 암호화 기술로, 열쇠 없이는 양자컴퓨터로도 풀 수 없는 문제를 생성해낼 수 있다. 격자 암호화를 사용하면 기존 방식과 달리, 민감한 데이터를 노출시키지 않고도 파일 작업과 암호화가 가능해 잠재적인 해커들의 공격에 대비할 수 있다. 현재 IBM 연구원들은 격자 암호화 기술 개발에 성공해, 미국표준기술연구소(NIST)에 제출했다.

▲ 출처: IBM

3. AI 로봇 현미경 

우리가 살아가는 데 있어 가장 중요한 자원 중 하나는 바로 물이다. 하지만 바다는 점점 더 오염돼 가고 있다. 5 in 5에서 발표된 ‘AI 로봇 현미경’은 자율형 인공지능이 탑재된 소형 현미경으로, 바다의 오염도를 지속해서 모니터링한다.

AI 로봇 현미경은 바다에 놓여 수질의 척도가 되는 플랑크톤의 이동 경로를 3D로 추적하며 이 데이터를 기반으로 바다의 행태와 건강 상태를 파악한다. AI 로봇 현미경은 육지에서 오염물질이 흘러가거나 기름 유출 시에 즉각적인 조치를 취할 수 있게 도와주고, 적조의 위협 또한 예측할 수 있다. 모든 데이터는 클라우드 네트워크를 통해 관리되고, 전 세계 관련 기관들에게 공유될 수 있다.

▲ 출처: IBM

4. 편향되지 않은 AI 기술

AI는 우리 실생활에 점점 더 깊숙이 자리를 잡아가고 있다. 많은 사람의 인식과 달리, AI는 하나의 완제품이 아니라 데이터를 학습시켜야 하는 시스템이다. 이때 어떤 데이터를 학습시키느냐가 중요한데, '믿을 수 있는' AI 시스템을 개발하기 위해서는 특정 인종이나 성, 이데올로기 쪽으로 편향되지 않은, 공정하고 해석이 가능한 데이터를 훈련시켜야 한다.
 
현재는 편향된 AI가 많은 가운데, 미래에는 편향되지 않은 AI만 살아남을 것이다. 이를 예측한 IBM 연구진은 AI 학습을 위한 데이터 세트에 혹시라도 존재할 가능성이 있는 편향(bias)을 줄이는 방법을 개발했다. 이로써 최대한 편향되지 않은 알고리즘을 가진 AI를 만들 수 있게 됐다. 또한 연구진은 교육 데이터를 사용할 수 없는 경우에도 AI를 테스트할 방법을 고안해 냈다.

▲ 출처: IBM

5. 양자컴퓨터

5 in 5의 마지막은 양자컴퓨터가 곧 주류가 될 것이라는 전망이다. 아직 양자컴퓨터가 상용화되기 위해서는 해결해야 할 과제들이 남아있지만, 5년 내 대부분 대학교와 일부 고등학교에서도 양자컴퓨터를 접할 수 있을 것이라고 예측했다.
 
양자컴퓨터의 활용은 양자화학 분야에서 이미 중요한 이정표에 도달했다. IBM 연구진은 최근 양자컴퓨터를 이용해 구조가 복잡한 분자 중 하나인 베릴륨 하이드라이드(BeH2)의 원자결합 시뮬레이션에 성공했다고 발표했다. 앞으로 다양한 분야의 전문가와 개발자들은 그동안 해결할 수 없다고 여겨졌던 복잡한 문제들을 양자컴퓨터를 사용해 풀어나갈 것이며, 양자컴퓨터는 결국 슈퍼컴퓨터를 뛰어넘게 될 것이다.


[김들풀 기자  itnews@itnews.or.kr]