[과학에세이] 인공지능(AI) 3대 강국 정책의 전략적 접근

배정철 부산대 과학기술혁신센터 겸임교수

지금 우리는 인간 사물 도시 산업 심지어 생명체까지 지능적으로 연결되는 만물초지능 혁명시대의 한가운데에 서 있다. 과거의 디지털 전환이 아날로그의 효율화를 의미했다면, 오늘날의 인공지능(AI) 혁명은 지능의 디지털화를 통해 세상을 ‘이해’하고 ‘예측’하며 ‘설계’할 수 있는 가능성의 문을 열었다. 그리고 이 혁명의 현장에서 대한민국은 AI 3대 강국으로 도약하기 위한 담대한 발걸음을 내딛고 있다.

국민주권정부는 인공지능 기술을 국가경쟁력의 핵심으로 보고, 그 실행전략으로 세 가지 축을 제시했다. 첫째는 데이터 및 AI 인프라의 확충이다. 향후 2029년까지 5만 장 이상의 GPU를 확보하고, 초거대 AI 모델을 훈련할 수 있는 국가 AI 데이터센터를 구축하는 것이 핵심이다. 둘째는 AI 전문 인재 양성이다. AI 관련 박사급 인재 10만 명 양성과 함께 병역특례 확대, 포닥(박사후연구원) 지원 강화 등 두뇌 유출을 막기 위한 적극적인 인재 전략이 병행되고 있다. 셋째는 연구개발(R&D) AI 생태계 혁신이다. 97%에 달하는 과제 성공률을 지양하고, 실패를 허용하는 연구 환경을 조성해 진정한 기술 혁신이 가능하도록 방향을 전환하고 있다.

이처럼 AI 강국을 향한 전략적 접근의 핵심은 GPU의 기술에 달려 있다. GPU는 원래 이미지 처리를 위해 만들어졌지만, 수많은 뉴런의 계산을 동시에 처리하는 병렬 연산 장치로 활용된다. 딥러닝 모델은 인간의 두뇌처럼 수백만 개 뉴런과 가중치를 동시에 계산해야 하기 때문에, GPU 없이는 학습에 수일에서 수개월이 걸린다. 이처럼 인공지능이 인간의 뇌를 모방한다면, GPU는 그 뇌를 움직이는 심장과 같다. AI에서 머신러닝, 딥러닝으로 갈수록 더 많은 연산과 병렬 처리가 필요해지는데, GPU가 없으면 ‘눈은 있어도 뇌가 없는’ 상태와 같다.

인간의 뇌를 모방한 인공신경망은 데이터를 반복 학습하며, 그 속에서 패턴을 찾아 인식하고 예측하는 기능을 갖춘다. 이를 통해 머신러닝은 기계가 스스로 학습하는 법을 배우게 하고, 딥러닝은 보다 복잡한 문제를 해결할 수 있도록 진화시킨다. 그렇다면 우리는 질문해야 한다. AI는 어디로 향하는가? 기술 그 자체가 목적일 수는 없다. 진정한 목적지는 ‘디지털 트윈(Digital Twin)’이다. 디지털 트윈은 현실 세계의 복제본을 디지털 공간에 구현하고, 실시간 데이터를 융합해 시뮬레이션과 예측을 수행함으로써 현실을 재설계하고 최적화하는 지능형 시스템이다.

스마트팩토리에서는 고장을 미리 예측하고, 스마트시티에서는 교통 흐름을 조율하며, 의료 시스템에서는 환자 맞춤형 치료가 가능해진다. 디지털 트윈은 AI의 두뇌와 GPU의 심장, 데이터의 혈관이 통합돼 생명력 있는 기술 생태계를 만든다. 그러나 이 혁신은 책임과 윤리의 문제를 동반한다. 디지털 트윈은 방대한 개인 데이터와 실시간 스트림을 활용하기 때문에 프라이버시 침해와 데이터 보안 문제가 대두되고 있다. 이와 더불어, 완벽하지 않은 모델이 잘못된 예측을 제공하거나, 의사결정에 부정적 영향을 미칠 경우 누가 책임을 질 것인가 하는 질문이 제기된다.

AI가 인간과 함께 더 나은 미래를 설계하는 도구가 되려면, 우리가 이제 기술 너머를 바라봐야 한다. 디지털 트윈은 단지 AI의 응용 기술이 아니라, AI 기술이 도달해야 할 ‘목표 플랫폼’이며, 동시에 우리가 만들어갈 새로운 디지털 혁신의 방향타이기도 하다. 기술은 반드시 인간의 삶을 향해야 한다. 혁신의 속도를 따라잡으려면 기술과 더불어 윤리와 신뢰, 지속가능한 거버넌스와 사회적 합의가 필요하다 인공지능 3대 강국의 꿈이 진정한 우리의 미래 전략으로 실현되기 위해선, 디지털 트윈이라는 지속가능한 기술 생태계를 목표로 삼는 통찰이 필요하다.

“AI로 혁신하고, 디지털 트윈으로 완성하라.” 이것이 핵심명제다. 디지털 트윈은 데이터를 분석하는 뇌, 실행을 제어하는 심장, 모든 기술을 연결하는 혈관이 유기적으로 작동하는, 살아있는 기술 생태계다. 이 생태계 위에AI 강국으로 도약하기 위한 미래 전략을 설계해야 하며, 바로 이것이 대한민국이 나아갈 전략의 길이다.