AI도 사람만큼 냄새 잘 맡는다

인공지능도 사람만큼 냄새를 구분하는 능력이 있는 것으로 나타났다. Irina Velichkina/게티이미지뱅크 제공.

인공지능(AI)이 사람처럼 냄새를 잘 구별할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 사람처럼 후각수용체를 이용해 실제로 냄새를 맡는 것은 아니지만, 머신러닝으로 반복된 학습과 훈련을 받으면 냄새를 잘 구분할 수 있다는 설명이다. 

구글리서치 브레인팀, 오스모연구소, 모넬화학감각센터 공동 연구팀은 국제학술지 ‘사이언스’에 1일(현지시간) 이같은 연구결과를 발표했다. 연구팀은 실험참가자와 AI 프로그램의 냄새 감지 능력을 비교하는 실험을 진행했다. 

식품개발에 참여하는 요리연구가를 비롯한 13명이 이번 실험에 참가했다. 이들은 병 속 내용물 정보를 알 수 없도록 아무런 라벨도 부착하지 않은 유리병 400개를 제공 받아 냄새를 맡는 실험에 참여했다. 

AI 프로그램은 ‘그래프 신경망’이라는 프로그램이 활용됐다. 오스모연구소는 앞서 그래프 신경망에 5000개의 분자 구조와 냄새에 대한 설명을 입력해 AI가 분자의 냄새를 구성하는 원자의 특징, 크기, 결합 등에 대한 패턴을 인식하도록 기계학습을 진행했다. 

비교 결과, 사람은 개인별로 냄새를 구분하는 능력에 큰 차이를 보인 반면 AI는 인간의 평균 감지 능력 수준을 일관되게 보이는 결과를 보였다. 전반적으로 AI가 더 양호한 냄새 분별 능력을 갖고 있다는 것이다. 냄새가 비슷한 두 물질에 대해서도 분자의 구조적 차이를 구분하는 능력을 보였다. 연구팀은 “최소한 단순한 냄새에 대해서는 AI가 인간의 후각 능력을 흉내 내는 데 탁월한 것으로 보인다”고 말했다. 

시각과 청각은 파장과 진동수를 정량화해 많은 연구가 이뤄졌지만, 후각은 상대적으로 정량화하는 데 어려움이 있다. 연구팀은 이번 연구가 후각을 정량화한 첫 연구로, 그동안 신경생물학 분야에서 시각과 청각 대비 홀대를 받아온 후각에 대한 연구를 더욱 활성화하는 데 도움이 될 것으로 보았다. 

AI가 화학물질의 구조와 냄새의 관계를 도식화해 과일향, 소나무향, 비린내 등을 구분할 수 있다는 것은 사람이 맡으면 위험한 물질을 대신 맡을 수 있다는 의미다. 또, 연구팀은 향수, 세정제 등 소비자 제품의 향기를 개선하는 용도 등으로도 이번 연구를 활용할 수 있을 것으로 평가했다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]