KOSEN 한인과학기술자네트워크

재난
소방 드론, 3D 원격 재난탐지, 긴급 구호품 운송, 열감지 센서

교통
자율운행, 스마트 자동차, GPS, 로봇운전, 자동화, 학습능력, 윤리의식

현장조사
auto remote sensing, 드론 수질조사, 드론 유량조사, 드론 및 로봇을 이용한 홍수 및 가뭄 피해조사

해양
무인탐사로봇, 해양생태 탐지 센서, 자동 float 연구모델, 자율운행탐지비행로봇

상하수도
딥 러닝, 탐지로봇, 인공지능을 통한 수명예측

etc
a. 아무래도 인간이 탐험하기 힘든 영역에 작은 센서로 탐지가 가능하다는게 우리 토목 분야에 중요한 공헌이 아닐까? 큰 범주로 보면..
b. 정말 구분할 수도 없이 수 많은 혜택이 있겠지만, 그러한 장점 보다는 우리는 인공지능에 고려해야하는 윤리의식도 분명히 생각해야 합니다.
c. 미래에는 수 많은 것들이 인공지능 및 로봇에 의하여 이루어지게 될 것입니다. 하지만 최악의 상황 즉, 이 모든 것이 불가능하게 되었을 때 우리 인간 및 과학자는 어떤 방향을 제시해야 할까?
d. 이러한 장점이 혹시 근시안적으로 혜택이 있지만, 멀리 보면 인간생활에 부당함을 일으키진 않을까? 어떻게 우리가 이런 균형을 scientific 하게 조절할 수 있을까?

토목은 가장 오래된 공학분야이며 이에 대한 기초도 오래된 이론에 의지하지만 이번 토론을 통해여 4차 산업혁명이 토목분야에도 큰 변화와 혁신을 일으킬 수 있을거라고 모두가 생각을 같이 하였습니다. 하지만 수 많은 장점에도 중요하게 고려해야 할 단점 및 고찰이 있습니다. 특히, 지나가듯이 나온 한영준님의 인공지능 및 로봇의 “윤리의식”이 우리가 생각하는 수 많은 장점들을 뒤 돌아보게 했던 것 같으며, 무엇이 더욱 중요할 수 있는지를 깨우친 것 같습니다. 전홍진님이 언급하신 하수처리장 운영에 인공지능을 도입하는 것은 토목 분야에서도 굉장히 획기적이라고 모두가 동의하였습니다. 다만 언급하신대로 신뢰성에 대한 고찰이 필요해 보입니다. 방수혁님이 말씀하신 인공지능이 교통공학에 미치는 영향과 진장익님이 기술하신 4차 산업혁명이 인문사회과학에 미치는 전반적 영향 및 과학자들의 “몫”이 굿 아이디로 선정되었습니다.

2017년 토목학회에서 늦은 시간에 텅 빈 구석진 회의실에서..

자 벌써인공지능과 로봇으로 대표되는 4차 산업혁명이 왔습니다. 컴퓨터 정보화, 자동화로 야기된 3차 산업혁명과는 무엇이 다를까요? 여기 계신 분들의 자유로운 생각을 듣겠습니다.

방) 먼저, 인공지능 및 로봇기술 발달의 기반에는 뛰어난 알고리즘 개발이 있습니다. 앞으로 보다 효율적인 알고리즘 들이 개발될 것이며 그 과정에서 컴퓨터 공학자를 제외한 많은 관련직종의 종사자와 협업이 이루어 질 것입니다. 교통분야를 예를 들면 자율운행자동차에 대한 연구 및 실험이 활발히 이루어지고 있습니다. 4차 산업혁명으로 인해 교통의 발달은 과거 50년보다 향후 10년동안 더 많은 변화가 일어 날 것으로 예상됩니다. 자율운행차에서는 센서 및 통신 장비를 포함한 자동차 자체도 중요하지만 이를 움직이게 하는 메커니즘, 알고리즘이 보다 더 핵심이며, 이런 알고리즘 개발이 단순히 컴퓨터 공학자들에 의해서만 개발되는 것이 아니라 실제 운전자, 교통전문가들과 함께 개발되어야 합니다. 그래야 보다 적용력 높은 알고리즘이 될 수 있으며, 자율 및 무인 운행으로 인한 운전자들의 일자리 전환으로 연결 될 것입니다.

전) 저는 향후 인공지능(AI)이 상하후도분야에 미칠 수 있는 영향과 이에 대한 엔지니어들의 준비 및 대책에 대해서 간단히 얘기하고자 합니다. 이창호 바둑 9단을 이긴 인공지능 '알파고'가 더욱 더 강력해진 의사결정 능력으로 내년에 다시 온다고 합니다. 저는 지금 상수도 노후관에 대해 deep learning 으로 교체시기를 예측하는 연구를 진행하고 있구요. '알파고'에 비하면 정말 아주 elementary 한 레벨의 연구수준이겠지만, 연구를 하면서 느끼는 것은 그 복잡한 변수들로 기존 방법들로는 도저히 통계적 유의한 예측결과가 나올수 없는 데이터들을 가지고 비교적 높은 정확도의 예측을 보여주는 것에 대해서 많이 놀랐고, 저는 정수장, 하수처리장 운영관리에 대해서도 획기적인 변화가 일어날 것으로 예상됩니다. 예를 들면, 정수장, 하수처리장에서 측정되는 무수한 데이터들을 보고 현재 Operator 들이 밸브 On/Off, 유량 조절 등 시설 운영을 하고 있지만, 이제는 측정된 빅 데이터들을 기반으로 미리 짜여진 인공지능 알고리즘으로 의사결정하여 정수장, 하수처리장이 충분히 운영될 수 있으리라 예상됩니다. 각 정수장, 하수처리장 마다 10여명의 운영인력이 향후 인공지능과 한명의 supervisor 로만 운영 될 것 으로 예상됩니다. 이를 위해서는 입력되는 정확한 데이터가 제일 중요하다고 생각되고, 어떻게 하면 측정기기들로부터 신뢰성 있는 데이터들을 확보할 수 있는 인프라를 갖춰야 합니다. 현장 운영 경험으로 볼때, 측정기기를 유지보수하는 점검정비 인력이 부족하여 데이터는 올라오나 신뢰성 없는 데이터들이 많이 있습니다. 이런 저 품질의 데이터를 어떻게 상시 신뢰성 있는 데이터로 유지할수 있는지에 대한 고민과 노력이 필요합니다. 또한, 현재까지의 상하수분야 엔지니어의 기술역량은 대학전공에 기초하여 건설, 공정관리, 화학, 조사, 기계, 전기, 통신 등 각 분야에서의 역량만 가지고 있었다면, 이제는 상하수도 분야 근무 엔지니어들은 기본적인 인공지능 프로그래밍 능력을 포함한 융복합형 엔지니어가 요구될 것 같고, 이를 위한 학습과 역량 확보도 필요할 것 같습니다. 정부에선 일자리를 창출하려고 노력하는데, 역기능으로 오히려 일자리가 줄어들 수도 있을 것 같습니다.

한) 저는 근본적으로 지금까지 정해진 "공장"안에서 "단순하고 반복적인" 일만 하던 기계들 (컴퓨터, 로봇 등)이 우리의 일상 생활에 직접적으로 관여하려 한다는 것이라고 생각합니다. 그런데, 이런 알고리즘 아니, 숫자에 가린 이 일상이라는 것이 워낙 다채롭고 변수가 많다 보니, 기존의 몇가지 룰(rule)로는 기계의 행동을 통제할 수가 없게 됩니다. 그래서 결국 "인공지능"이라는 기술이 중요시 되게되었습니다. 그런데 "인공지능"이라고 해서 기계가 스스로 생각하고 판단하는 것은 "아직" 아닙니다. 뛰어난 "학습능력"으로 엄청난 양의 "데이터"를 기반으로 행동을 하는 것이지요. 결국 기계에게 어떻게 (HOW) 판단하고 행동할지를 알려주는 것은 인간의 영역입니다. 앞으로 과학자들은 어떻게 기계를 교육 시킬 것인지에 대한 연구를 해야 할 것입니다. 지금까지 사람의 행동을 기반으로 "관찰"하는 연구가 이루어졌다면, 이제는 기계를 통해 사람의 행동을 어떻게 "유도"할지 고민을 해야 할 것입니다. 더불어 중시되어야 하는 것은 "(과학자가 정의한) 기계의 윤리"입니다. 일상생활 속에 들어온 기계들은 윤리적인 선택을 해야 하는 경우가 아주 많을 것입니다. 예를 들어 인공지능 자동차가 어떠한 외적 요인으로 인해 운전자가 사망할 수 밖에 없는 사고를 직면하게 되었고, 그 사고를 피할 수 있는 방법이 사람들이 밀집된 보도로 방향을 전환하는 것 뿐이라면, 기계는 어떤 선택을 하여야 할까요. 아니, 어떤 선택을 하도록 교육을 받았어야 할까요. 기계의 행동을 정하기 위해 이미 결정 되어 있어야 하는 문제들입니다.

진) 토목 뿐만이 아니라 사회과학 전반적으로 말하지면, 제 생각에는 앞으로 우리사회는 지금까지의 사회가 변화해온 속도보다 더욱 빠른 변화의 속도를 경험하게 될 것입니다. 그 중심에 4차 산업혁명으로 대비되는 과학의 발전이 있구요. 인공지능과 로봇 생명과학등의 발전으로 앞으로 인간은 더욱 편리한 삶을 영위할 것이고, 인간의 수명은 더욱 늘어날 것입니다. 이로 인하여 지금까지 우리사회가 경험하지 못한 여러가지 사회적, 경제적, 문화적인 변화가 우리앞에 다가오겠죠. 현재까지 우리사회의 변화는 정책가나 정치인 그리고 다양한 경제주체에 의해 이끌려져 왔지만 다가올 시대에는 과학자의 역할이 사회 여러분야에서 더욱 중요해 질것으로 생각합니다. 이제 과학자는 단순히 기술을 개발할 뿐만 아니라, 자신의 연구나 성과가 어떻게 미래사회발전에 기여할 수 있는가에 대해 고민할 필요가 있으며, 이를 위해 주체적인 생각과 사회의식이 필요합니다. 저는 솔적히 매일 수 없이 쌓여가는 여러분야의 빅데이터가 우리사회를 바꿀것이라고 기대하지만, 실제로 이것을 가지고 무엇을 할것인가에 대한 고민이 우리과학자들에게 있는가 의문이 듭니다. 또한, 자신의 분야에만 몰두한 과학자들이 어떻게 자신의 연구로 사회의 많은 부분에 기여할수 있는가에 대한 의구심도 있구요. 삼성이 구글이나 애플을 따라잡지 못하는 이유는, 첨단기술이 부족한 것이 아니라, 그 엄청난 양의 기술을 어떻게 활용할 것인지, 인간이 느끼는 감각이나 현실세계의 디테일한 부분을 기술적으로 어떻게 채워나갈것인지에 대한 고민이 부족하기 때문이라고 생각합니다. 이러한 부족한 부분을 채우기 위해 앞으로는 과학자들에게도 인문학적인 사고가 필요하며, 인간의 본질에 대한 이해와 다양성, 문화적 사회적인 요인들에 대한 인식이 필요하다고 생각합니다. 예를 들어, 전기전자, 토목건설, 교통, 환경 분야의 많은 도시를 연구하는 학자들이 앞으로 우리의 도시는 첨단기술로 무장한 스마트시티가 될 것이라고 예상하지만, 어떠한 모습의 스마트시티가 우리가 바라는 도시의 모습인지에 대한 고민이 부족하며, 그저 큰 그림은 정부가 주도하거나 정책가들의 결정에 따라 흘러가리라고 방관하는 모습이 현재 엔지니어나 과학계의 모습이죠. 하지만, 마이크로소프트나 애플이 사회의 변화를 주도해가듯이 앞으로의 우리사회는 많은 부분이 기술개발에 의해 변화되어 갈 것이며, 이로인해 과학자의 역할이 더욱 커질 것 입니다. 무인자동차, 무인경비시스템, 재택근무, 화상시스템 등이 우리사회를 편리하게 해줄것으로 기대하지만, 과연 이러한 편리한 시스템이 우리가 진정으로 바라는 사회이며, 우리가 바라는 행복을 충족시켜줄수 있을까요? 이러한 고민을 우리 과학자들이 자신의 연구분야에 투영하고 있을까요? 결국, 첨단기술로 무장된 우리의 미래 도시가 공간적인 사회 불평등을 해소하고, 환경 친화적이며, 에너지 효율적일 뿐만 아니라, 다양한 문화적 콘텐츠와 다양성을 살려 우리인간의 행복에 기여할 수있는 방안에 대한 고민은 정책가나 사회학자 들만의 것이 아닌 각자 자신의 분야를 연구하는 과학자들 개개인의 몫이며, 이러한 사고가 바탕이된 기술개발은 우리사회를 더욱 풍요롭게 만들어가는데 중요한 요소가 될 것으로 생각합니다.