선거의 계절 딥페이크 판별 등 AI가 불러온 혁신의 물결

뇌-컴퓨터 인터페이스 장치가 마비 환자의 뇌 신호를 해독해 로봇팔을 움직이는 개념도. 사진 출처 Science.

미국 대통령 선거, 한국 국회의원 선거 등 굵직한 선거 이슈가 올해 예정된 가운데 국제학술지 ‘네이처’가 지난 23일 2024년 혁신이 기대되는 흥미로운 기술로 인공지능(AI) 관련 기술을 우선적으로 꼽았다. 생성형AI가 만들어내는 가짜 이미지나 영상을 뜻하는 딥페이크를 가려내는 기술에 이목이 집중될 것이라는 분석이다. 또 뇌신경질환을 치료하는 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)’에 AI를 적용하는 시도도 흥미롭게 전개될 것으로 보았다.  

● 딥페이크와의 전쟁·BCI 기술 발전 등 AI에 '촉각'

우선 딥페이크를 가려내는 기술로는 눈에 보이지 않는 워터마크를 콘텐츠에 삽입하는 기술이 거론된다. AI가 생성한 콘텐츠라는 사실을 식별할 수 있는 방법이다. 콘텐츠의 조작 근거를 찾아내는 소프트웨어 개발도 이어지고 있다. 귀의 독특한 주름, 치아의 불규칙성 등으로 조작을 감지한다. 네이처는 "모든 딥페이크에 적용 가능한 소프트웨어 기술 개발은 어렵기 때문에 딥페이크 탐지 기술은 올 한해 내내 화두가 될 것"이라고 밝혔다.

AI의 위험성을 설파해 왔던 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 설립한 뉴럴링크의 움직임에도 관심을 모으고 있다. 뇌와 컴퓨터를 연결해 뇌의 신호를 전달, 해독하는 BCI 기술에 AI를 적용하면 뇌 신호 해독 속도가 비약적으로 빨라질 것이라는 전망이다. BCI의 반응 속도가 빨라지면 마비 환자의 로봇팔을 더 원활하게 제어하거나 인지장애 등 뇌신경질환 환자 치료 효율을 높일 수 있다. 

단백질 구조를 예측하는 AI의 딥러닝 기술도 주목된다. 한국도 세계 수준의 기술을 확보하는 데 초점을 맞추고 있는 인공효소, 생체 재료 등 합성생물학 관련 연구결과들이 지속적으로 등장할 것으로 예상된다. 

● 유전자가위 치료 시대 '성큼'...세포·미시세계 탐구 지속

지난해 미국과 영국에서 승인된 겸상적혈구빈혈 유전자가위 치료제 ‘카스거비’에 이어 또다른 유전자가위 치료제가 나올 것으로 전망됐다. 결함이 있는 유전자를 절단하고 교정하는 치료 시대가 열린 것이다. 네이처는 "메사추세츠공대 연구진이 개발한 보다 규모가 큰 단위로 DNA를 교정할 수 있는 '프라임 편집' 기술도 올해 주목된다"며 "프라임 편집은 병원체 내성을 가진 농작물 개발에도 활용할 수 있다"고 밝혔다. 

몸속 세포를 지도화하는 ‘세포 아틀라스’ 프로젝트도 주목된다. 100개국 3000여명의 과학자들이 참여하는 대형 프로젝트다. 지난해 폐 세포 지도를 공개했다. 전체 세포 지도가 완성되려면 5년 이상 걸릴 것으로 추정된다. 세포라는 미세 환경이 질병에 미치는 영향, 세포별 약물 표적 치료 효과 등을 밝히는 연구다. 

미시 세계에 대한 탐구는 현미경 분야에서도 진행 중이다. 과학자들은 세포를 분자 수준에서 관찰하는 데 성공했고 이제 원자 단위 세계를 들여다보는 방법을 찾고 있다. 독일 막스플랑크 생화학연구소가 개발한 원자 크기 해상도로 단백질 구조를 파악할 수 있는 기술에 관심이 쏠리고 있다. 

3D 프린팅 기술로 나노 단위 구조물을 만드는 기술도 주목된다. 나노 크기 구조물은 재료의 강도나 에너지 저장능력 등을 향상시킬 수 있다. 나노 물질을 정밀하게 만들려면 프린팅 속도가 중요하다. 홍콩중문대는 패턴화된 2D 광시트로 프린팅 속도를 1000배 향상시켰다. 금속 나노 구조물 제조 및 비용 절감 등 한계에 대한 도전도 이어질 전망이다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]