'인공지능의 시대', 현재와 미래를 한 눈에 조망할 수 있게 잘 정리한 신간을 소개하고자 합니다.

영국의 저명한 천문학자인 '마틴 리스'가 2018년에 쓰고 2019년 우리나라에 번역 출간된 「온 더 퓨처」입니다.

타이틀에서 보듯이 이 책은 인류의 미래를 다룹니다.

하지만 미래란 이미 존재하고 있는 무엇에게 오는 시간이지요. 

우리가 지금 머물고 있는 이 시공간에서 어떠한 일들까지 가능해졌는지, 무엇이 인류생존을 위협하고 있는지,

역사를 이어가기 위해 당장 무엇을 해야만 하는지를 최고의 과학자가 갖는 심오한 통찰력으로 명쾌하게 보여주고 있습니다. 

그런 의미에서 이 책은 아주 핫한 ‘인류의 현재학’이라고도 할 수 있겠습니다. 

138억년전 수소에서 시작한 우리의 지난 흔적에 대한 이해도 더불어 풍부하게 합니다.

마치 배경이 전경을 드러내주고, 한사람의 과거가 그의 현재를 규정하고, 상대의 프리즘을 통해 내가 어떤 사람인지 알게되고, 

비인간지능이 인간지능을 개념 짓게 하듯이 말입니다. 

그의 논점 몇가지를 통해 우리가 살고 있는 이 시대의 중요성을 같이 느껴보겠습니다.

“금세기에 일어나는 일은 앞으로 수 천 년 동안 영향을 미칠 것이다”

과학자들을 비롯해 많은 사람들이 인류세 시대의 위협으로 소행성 충돌, 지진이나 화산, 핵위험, 테러와 사이버 공격, 

인구증가(2050년이면 100억이 된다고 합니다), 기후변화, 전염병의 확산, 인공지능의 위협등을 거론합니다. 

어떤 문제가 인류에게 가장 위협적이고 컨트롤하기 어려울까요? 

중생대 공룡 멸종의 주원인으로 알려진 소행성 충돌은 천만년에 한번 정도의 확률을 가지고 있습니다. 

1908년 러시아 퉁구스카에 떨어진 작은 소행성은 히로시마 원폭 수백개의 에너지를 갖고 있었죠. 

의외로 소행성 충돌은 기술적으로 대비할 수 있다고 하는데,

인류는 현재 충돌가능성이 있는 지름 50m이상의 소행성 100만개를 DB화했습니다.

오히려 화산이나 지진이 예측과 대비하기 더 어려운 문제입니다. 

작년 말과 올해 초에 1달 간격으로 발생한 뉴질랜드 화이트섬의 화산분화와 지금도 진행중인 필리핀 탈화산 폭발을 보세요.

우리의 백두산도 안전하지 않습니다.

나머지 문제들 또한 우리에서 기인했으나 너무 복잡해지고 통제하기 어렵게 된 난제가 되었습니다. 

이 글을 쓰고 있는 지금 신종 코로나바이러스의 진원지인 중국 우한은 아예 ‘도시 봉쇄령’을 내렸고 한국인도 1천명이나 갇혀버렸습니다.

미국의 트럼프 대통령이 2016년 탈퇴했던 파리협약은 앞으로 30년간 1.5도로 제한해야 한다고 경고를 했었는데, 

이미 우리는 2050년에 3.4도 상승을 벗어날 수 없게 되었다고 합니다.

2도를 넘어가면 연쇄적으로 6도까지 갈 것이며, 

6도 상승은 지구생물의 96%가 멸종한, 지구 역사상 가장 큰 대멸종이었던 PT(페름기-트라이아스기)대멸종의 상승 온도 값입니다. 

이 시각 진행되고 있는 다보스포럼에서 트럼프 대통령은 기후변화에 대해 한마디도 거론하지 않았습니다. 

마틴 리스는 “인류는 자연 세계를 훨씬 더 이해하고 통제할 수 있게 됐음에도, 

합리적으로 계획하거나 자신 있게 예측할 수 있는 시간의 규모는 오히려 더 짧아졌다”고 합니다. 

초연결된 세상은 우연과 우리의 무지, 실수가 빚어낼 치명도를 더 높이고 있습니다. 

서둘러 대안을 마련하고 행동을 하지 않는다면, 금세기 이후의 지구는 더 이상 인류의 보금자리가 되지 않을 것입니다. 

수십 년 안에 인간 유형 자체가 변화될 것을 염두에 두어야 한다. 

유전자 변형과 사이보그 기술로 ‘인간’에 대한 논의의 판 자체가 바뀐다.

위 과학기사들은 최근 일주일 사이에 '사이언스타임즈'에서 접한 소식들입니다. 

초고도난제(ultrachallenging problems) 라고 하는 ‘생명의 기원’, ‘지구 생명의 탄생’, ‘지능’, ‘의식’을 규명하기도 전에 

우리는 유기체를 넘어선 영생을, 지능의 탈탄소화를

아주 큰 수와 많이 반복되는 패턴의 창발성이 가져올 초인공지능을 눈 앞에 마주하고 있습니다.

그동안 모든 유기체의 생존방법이었던 감각기관을 통한 입력과 실제 바깥 세계와의 상호작용이 

더 이상 기존의 방식과 같지 않게 되면 어떤 일이 벌어지게 될까요? 

그래도 우리는 탄소 중심의 우리 신체를 고수해야 할까요? 

우리가 지구를 떠나 우주공간에서 생존해야 한다면 우리는 어떤 신체를 가져야 할까요?

그 때 우리의 브레인은 지금의 브레인과 같을까요?

“궁극적으로는 ‘무기체(inorganics)’, 다시 말해 지적인 전자 로봇이 지배하게 될 가능성이 크다. ‘젖은’ 유기물 뇌의 처리 능력은 화학적, 대사적으로 한계가 있기 때문이다. 아마 우리는 이미 그 한계에 거의 도달해 있는지도 모른다. 우리는 아마도 다윈 진화의 종착점에 가깝겠지만, 인위적인 지능 강화는 이제 겨우 시작됐을 뿐이다… 우리 인류는 우리의 한계를 훨씬 초월하여 지구 너머 멀리까지 영향을 미치게 될 전자적 존재로의 전환을 시작했다는 점에서 진정으로 우주적인 의미를 지닌다고 주장할 수 있을 것이다.” -마틴 리스

기술의 발전과 함께 앞으로 10~20년 안에 

업무 양상, 국가 경제, 국제 관계에 교란이 올 것이다. 

유전학과 의학의 발전 성과를 소수의 특권층만 누릴 수 있다면, 

이는 더 근본적인 형태의 불평등을 예고한다는 의미다.

인도는 범용기계학습GML을 이용해 홍채인식 전자신분증 시스템을 갖추고, 싱가포르는 지상의 운송차량을 드론으로 대체하고 있습니다. 

로봇손은 인간손과 같은 정교함을 달성하고, 카네기 멜런대학교의 한 컴퓨터는 포커에서 ‘뻥치는’ 것까지 합니다. 

가짜 동영상에 사용되는 딥 페이크 기술의 AI앱은 3천원이면 구입할 수 있답니다. 

인공지능이 똑똑해질수록 왜 그런 결정을 내리는지 그 과정을 알 수 없음에도 불구하고, 우리는 점점 더 AI에 의존하게 될 것입니다. 

모든 것이 클라우드에 저장되고, 독점적 다국적 기업을 통해 정보가 관리되면,

힘의 균형은 정부에서 기업으로 옮겨가고, 기술발전은 개인 기업 국가간 경제적 불평등을 심화시켜 갈등과 분열을 증폭시킬 수 있습니다. 

근대 이후 과학과 기술의 발전으로 지금 많은 인류가 단 몇 백 년 전의 군주나 몇 십 년 전의 권력자도 누리지 못했을 혜택들을 경험하고 있지만, 우리는 또한 아주 혼란스럽고 위태로운 상황에 놓이게 되었습니다. 

그렇다고 과학과 기술을 쓰레기통에 집어넣을 수도 없습니다. 

오히려 과학 기술은 더 발전되어야 합니다. 

그래서 직면하고 있는 난제를 해결하는데 올바르게 활용되어야 합니다.

WHAT TO DO?

“생물권, 기후를 관장하는 원리들, 자연환경을 이해하지 못하는 것은 명백한 지적 결핍이다. 그리고 우주를 그 자체로 이해하게 해 줄 다윈주의와 현대 우주론이 제공하는 경이로운 전망, 즉 빅뱅부터 별, 행성, 생물권, 인간의 뇌에 이르는 창발적 복잡성의 사슬을 모르는 것도 마찬가지다 이런 법칙 또는 패턴은 과학의 위대한 업적이다.” -마틴 리스

▶ 과학과 기술은 더 발전해야 한다. 단, 사회과학과 윤리학의 가이드를 받아서.

▶ 인간의 역할, 중요한 결정에 대한 공동체와 정치활동의 중요성

▶ 과학적 교양을 갖추는 것의 중요성

현대과학은 국적과 신앙의 모든 경계를 초월할 수 있는 진정으로 위대한 세계 문화입니다. 

인류세의 주요 문제들은 모두 과학기술과 깊이 연관되어 있고, 

중요한 문제의 결정은 신뢰할 수 있는 개인과 공동체의 합의로 이루어져야 합니다.

그러러면 우리 모두가 과학의 핵심 개념들에 대해 충분한 지식과 감을 갖고 있어야 하며, 거짓과 확률, 위험을 판단할 수 있어야 합니다. 

과학 그 자체는 몰가치하지만, 그것은 약점이 아니라 그렇기 때문에 더 신뢰할 수 있는 이유가 됩니다.

과학과 기술은 사회과학과 윤리학의 올바른 인도를 받음으로써 그 가치가 진정 빛을 발할 수 있을 것입니다.

정치활동이 개인의 일상과 공동체의 운명에 많은 영향을 주듯

과학을 알고, 과학에 올바른 인문학의 옷을 입혀 줄 수 있다면

인류의 미래는 가능하고, 비록 꼭 '호모사피엔스'가 아니더라도 우리의 후손은 우주의 영광스런 존재가 될 것입니다.

“설령 우리가 진화나무의 마지막 가지가 아니라고 해도,

우리 인류는 우리의 한계를 훨씬 초과하여

지구 너머 멀리까지 영향을 미치게 될

전자적 존재로의 전환을 시작했다는 점에서

진정으로 우주적인 의미를 지닌다고 주장할 수 있을 것이다.”

-마틴 리스

기고 | 엑셈아카데미 김현미

2020년을 며칠 앞두고 우리정부가 ‘AI국가전략’을 발표했습니다.

2030년까지 AI혁신을 이루어 디지털 경쟁력을 세계 3위로 올리고, 경제효과 455조원, 삶의 질을 세계 10위로 향상시키겠다고 합니다. 

같은 12월에 조금 앞서 열린 서울대학교 AI연구원 창립심포지움의 슬로건은 “AI for All”이었습니다. 

정부, 기업, 개인과 사회, 기후문제와 같은 글로벌한 난제까지 AI없는 삶은 이제 가능해 보이지 않는군요.

<출처 : 인공지능 국가전략(과기부, 좌), 각 행사 포스터(우)>

4차 산업혁명 디지털 기술로서의 인공지능

초연결 지능사회로 디지털 기술이 보편화된 4차 산업혁명은 고성능 컴퓨터칩, 초고속 네트워크, SW와 인공지능이라는 세가지가 결합해 인류 역사상 최고의 기술혁신을 이루고 있습니다. 

글로벌 기업들을 포함해 인공지능기업들에서 사용하고 있는 기술들을 요약하자면 다음과 같이 정리해 볼 수 있겠습니다.

전문가들은 현재 진행되고 있는 AI 요소기술들의 향후 전개방향과 핵심 키워드를 이렇게 봅니다.

예술분야까지 인공지능의 활약으로 AI 화가, 소설가, 음악가, 무용가들이 나오고 있고 저작권 문제까지 논쟁이 되고 있죠.

2017년 2월 EU 유럽연합은 “AI에게도 인류와 동등한 책임을 부여해야 한다”는 결의안을 제출하기도 했답니다.

인간향상기술의 도움을 받은 일본의 노인들은 무거운 짐을 나르는 일을 합니다. 마치 로봇처럼요.

양자물리학을 기반으로 한 나노과학과 무섭게 발전하는 분자생물학이 인공지능과 만나는 지점에서 핵심기술의 도약과 상상치도 못했던 결과들이 쏟아져 나오고 있습니다.

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4차 산업혁명과 AI로 통하는 모든 기술은 과연 어디로 가고 있는가?

1950년 튜링이 사고하는 기계를 고안하고, 1956년 존 매카시가 ‘AI’란 용어를 처음 사용한 후, AI 역사는 과열과 냉각을 여러 번 거쳤습니다.

1990년부터 신경망(1986)과 머신러닝을 연구하고 베이지안(1990)과 확률적 추론이란 과학적 방법론을 도입했지요.

2010년 이후 현재까지를 제2차 AI 산업화의 시기라고 하는데, 인터넷, 웹, 모바일 데이터와 머신러닝이 산업화되고 2012년부터는 딥러닝의 기술이 산업화되었습니다. 

그리고 2016년에 알파고가 있었습니다. 

알파고를 만든 구글 딥마인드 CEO 데미스 허사비스는 “모든 기업이 AI를 쓴다고 말하지만, 그중 90퍼센트는 그게 무슨 의미인지 이해하지 못한 채 마케팅 용어로만 쓰고 있습니다. 한마디로 AI거품입니다.”라고 말한 적이 있지요. 

아직도 많은 사람들이 AI를 한 시대를 풍미하는 강력한 기술적 트렌드 정도로 생각하고 있는 듯합니다. 

하지만 허사비스에게 AI는 ‘인간의 지성을 해명한다’는 난제이며, 인류를 달에 보내는 도전에 견주어 ‘AI판 아폴로 계획'이라고 부릅니다.

“뇌의 움직임은 매우 복잡하지만 컴퓨터로 재현하지 못할 것은 없다는 것이 현재 우리의 생각입니다. 인간고유의 능력으로 일컫던 기억, 상상력, 개념, 언어 모두 가능하며 목표는 범용 AI인 AGI(Artificial General Intelligence)입니다.” -허사비스

강한인공지능이라고도 하는 범용인공지능 AGI는 narrow AI나 딥러닝 방식과 달리, 인간과 유사한 지능으로 문제해결을 하는 것이 목적인데 이것이 문제를 심각하고 복잡하게 합니다. 

수학과 컴퓨터 과학, 물리학과 뇌과학, 인지과학과 철학, 의학과 윤리학등 모든 것이 얽혀있습니다. 

지능의 정의, 학습의 수학적 정의, 인간의 감정과 인공지능의 구조, 뇌과학에서 본 인간의 의식과 인공지능으로 구현되는 창발성의 문제, 인공지능이 자기인식과 자기목적성을 가질 수 있는가, 인공지능의 창의성을 어떻게 볼 것인가, AGI의 보안문제(어떻게 AGI를 상자에 가둘 것인가?), 다세포생물이 죽음을 발명했듯이 AGI에게 죽음 및 사멸을 구현할 것인가 등 이루 헤아릴 수 없는 문제들을 포함하고 있습니다. 

하나같이 어렵고 무거운 주제지만 세계 곳곳에서 뛰어난 연구자들이 수학이라는 도구를 중심으로 가시밭길을 헤쳐가고 있습니다.

[참고문헌]

인공지능과 인류의 미래, SKEPTIC

AI 2045 인공지능 미래보고서, 일본경제신문사

파이널 인벤션, 제임스 배럿

내츄럴-본 사이보그, 앤디 클락

국제학술대회 ‘휴머니즘을 넘어서서: 인공지능, 정보, 포스트휴머니즘’. 고등과학원

기고 | 엑셈 아카데미 김현미

살아있다는 것은 무엇일까요? 살아있기 위해서 우리는 음식물을 섭취하고 숨을 쉽니다.

단식은 한 달 정도도 할 수 있죠. 단식의 세계 기록은 382일이나 됩니다. 

하지만 당장 숨을 한번 참아보면 어찌 될까요? 한번 크게 숨을 들이마시고 스톱워치를 켜니 40초가 40분 같이 흘러가네요.

나는 단 1분도 넘기지 못했는데 2018년 세계 기록은 24분 11초입니다. 대단합니다. 

음식은 1년을 끊을 수 있지만 숨은 30분을 절대 넘길 수 없다는 말이니, 숨을 쉬고 있다는 것이야말로 놀라운 일입니다.

삶은 호흡과 호흡 사이에 있습니다. 

<그림1, 식물의 광합성과 동물의 호흡 프로세스(우상단), 틸라코이드 막에서 일어나는 광합성의 광의존적 반응(우하단, 출처 : 위키피디아),

미토콘드리아 내막의 전자전달계>

숨은 왜 쉴까요? 들숨의 20%가 산소입니다. 산소가 없으면 호흡도 없습니다. 

세포 속에는 미토콘드리아라는 박테리아가 있는데, 그 내막에 전자전달계와 ATP합성효소가 있습니다. 

미토콘드리아는 내가 먹은 포도당을 분해해 하루에 내 몸무게 만큼의 ATP를 만들어냅니다. 

ATP는 모든 생명체의 에너지 통화량으로서, 내가 일하고 생각하고 미소 지을 수 있게 합니다. 

전자전달계는 말 그대로 전자를 옮기는 시스템으로, 

그 과정에서 전자 4개와 강물처럼 많은 양성자 4개가 산소 분자 한 개와 결합해 H2O 두 분자를 만듭니다. 

숨으로 들어온 산소가 에너지를 다 잃은 전자를 회수해 물을 만드는 것이 호흡입니다. 

빅히스토리, 세상의 모든 이야기

산소를 찾아서

산소는 35억 년 전 시아노박테리아라는 남세균이 햇빛으로 물을 분해해, 전자 4개를 빼내고 버린 부산물이었습니다. 

그 산소가 쌓여 바닷속에서 철을 산화시켰고, 나중에는 지구 대기를 바꾸어 우리가 숨을 쉴 수 있게 되었죠. 

산소가 시작된 곳, 지구산소의 성지라는 호주 서쪽의 해멀린 풀을 나는 10년 전쯤 방문할 수 있었습니다. 

시아노박테리아의 퇴적물인 스트로마톨라이트가 화석이 아닌 살아있는 상태로 발견되는 세계적으로 몇 안되는 곳입니다. 

<그림 2, 서호주 샤크베이 해멀린 풀의 스트로마톨라이트(좌, 출처 : 서호주), 지구 산소농도의 변화, 전 지구적인 시아노박테리아(우)>

35억 년 전 시아노박테리아라는 작은 미생물이 광합성을 발명했고, 

20억 년 전 세포에 잡아먹힌 미토콘드리아가 용케도 살아남아 숙주세포와 공생을 이뤘습니다. 

이 박테리아들 덕분에 식물과 동물이 서로 산소와 이산화탄소를 교환하고 포도당과 물을 주고 받으며 생명계를 유지합니다. 

지구를 이렇게 특별한 곳으로 만들어, 내가 숨 쉬고 살 수 있게 되었습니다. 

그 우연의 오랜 대서사를 알고 그 현장 앞에 섰을 때, 밀려오던 울컥함을 어찌 말로 할 수 있을까요.

모든 것의 기원을 찾아서

서호주에는 35억 년 전의 산소가 산화시킨 철의 붉은 대지와 카리지니 협곡, 생명의 기원이 있는 마블바, 지구 최고의 밤하늘이 있습니다. 

몽골 고비사막의 깊은 곳, 네메게트 계곡에는 중생대 최고 포식자 공룡들의 흔적과 

그들을 피해 살아남고자 청력과 대뇌신피질을 발달시킨 우리 조상들의 공포 감정이 묻혀 있습니다. 

뉴질랜드에서는 남쪽 태즈먼해가 신생대 빙하의 출발점이 됨을 알고, 태반류에 밀려난 유대류의 애잔함을 느꼈습니다. 

하와이 빅아일랜드의 해발 4천미터 마우나케아산과 남미 칠레 아타카마 사막 5천미터의 알마 천문대는 초기 우주를 연구하는 곳으로, 

올해는 최초로 블랙홀 이미지를 같이 만들어낸 인류 전체가 자랑스러워해야 할 곳입니다.

<그림 3, 서호주의 길과 밤하늘, 비박과 텐트, 카리지니 국립공원(우하단)>

텐트와 취사도구를 짊어지고, 열흘씩 씻지도 못하고, 침낭 하나로 비박을 하면서

서호주, 몽골 고비사막, 미국 남서부, 뉴질랜드, 하와이, 남미 곳곳의 화산지대와 천문대, 지질을 탐구했습니다. 

실크로드, 그리스와 터키, 앙코르와트, 북경, 만주와 백두산은 지구와 그 지구의 얇은 껍질에 붙어 살며 지어온 인간의 스토리가 엉겨있습니다. 

10년 동안 17번의 빅히스토리 탐사였습니다. 

우주와 지구, 생명, 인간의 생각과 감정, 그리고 그들이 엮어낸 역사 모두를 머리와 가슴에 차곡차곡 쌓았습니다. 

그래서 ‘왜 아무것도 없지 않고 무엇이 있게 되었는가’에 대한 답에 다가가고 있습니다. 

138억년의 시공을 거쳐 오늘 이 자리에 있는 나는 과연 기적입니다. 단 한번 주어진 출현의 기회죠. 

이 짧은 시간 동안 “과연 무엇이 중요한가?”는 끊임없이 자신에게 되묻는 유일한 질문입니다. 

빅퀘스쳔, 삶에 의미란 게 과연 있을까?

인간에게 의미란

서호주의 원주민을 ‘애버리진’이라고 합니다. 

서호주 탐사를 가면 우리나라 민속촌 보듯이 애버리진 마을을 볼 수도 있지만(미리 예약 필), 가끔 외진 곳의 휴게소를 들르면 그들을 만나게 됩니다. 

200년 전까지만 해도 자신의 생존을 스스로 책임지며 자존감을 지니고 있던 그들의 손에는

이제 정부 보조금으로 살 수 있는 술병이 들려 있고, 초점 잃은 눈빛만이 있었습니다. 

그들 할아버지의 탄탄한 몸과 전사의 얼굴을 더 이상 볼 수가 없었습니다. 

<그림 4, 서호주 원주민 애버리진(출처 : 위키피디아)>

애버리진은 삶의 목표를 상실한 실존적 공허를 겪고 있는 것입니다. 

비교적 잘 사는 나라들의 중산층 전업주부들이 겪는 우울증도 크게 다르지 않은 문제입니다. 

인간은 목표 없이는 살 수 없습니다. 동물로서 목표 의식을 명확히 하는 것이 생존과 짝을 찾을 확률을 높였을 것입니다. 

주로 감정을 담당하는 뇌 부위인 변연계에서, 도파민이란 신경전달물질을 이용해, 욕구와 보상을 연결시키는 메카니즘을 진화적으로 내장시켰습니다.

우리는 의미와 목적에 속박된 존재입니다. 무의미는 형벌이 됩니다.

<그림 5, 인간은 목적지향적으로 진화했다. (출처 : ‘뇌과학의 모든 것’)>

시시포스와 프로메테우스

영원히 돌을 굴려 올려야 하는 시시포스나 끊임없이 독수리에게 심장을 뜯겨야 하는 프로메테우스는

인간 존재나 인생의 덧없음으로 비유되곤 합니다. 

알베르 까뮈는 “산 꼭대기를 향한 투쟁 그 자체가 인간의 마음을 가득 채우기에 충분하다”라고 했다지만,

다시 굴러 떨어질 돌을 영원히 밀어올리는 것이 과연 무슨 의미가 있어서 마음을 가득 채우게 될까요? 현대의

많은 과학자들은 우주와 지구는 원래 의미가 없고, 진화에는 방향성이 없다고 말합니다. 

그리고 인간은 목적성에 속박되도록 프로그래밍 되어 있음을 뇌 과학적으로 설명합니다. 

우리에게 과연 삶의 의미가 실재할까요? 니체는 “왜 살아야 하는지 아는 사람은 그 ‘어떤 ‘상황도 견딜 수 있다”고 합니다. 

세계는 무의미하지만 나의 세계는 내가 부여한 의미로 창조될 수 있습니다. 

의미를 쾌락에서 찾건, 자신의 내면에서 찾건, 나의 바깥에 세운 목표에서 찾건 말이죠. 

원래 주관적인 삶의 ‘의미’는 “나만의 고유한 근원적 창조행위”(플러랜 이중슬릿 실험으로 유명한 물리학자 안톤 차일링거)인 것입니다. 

현대 양자역학과 정보 철학의 메시지도 맥락을 같이 하고 있다고 보여집니다.
그렇다면 나는 어떤 의미를 가질 것인가?

Intelligence

- 지능의 탄생과 진화 -

우리는 전기 없이 살 수 없습니다. 곧 인공지능은 전기와 같이 없어서는 안될 존재가 될 것입니다. 전화를 걸고 이메일을 보내고 송금을 할 때마다 알고리즘이 작동하고 모든 생산과 문화활동, 사회적 소통이 인공지능에 의지해 이루어지고 있습니다. 인공지능의 ‘인공’은 ‘원래 자연에 있지 않았던 어떤 것을 인간이 만들어낸’이죠. 그럼 ‘지능’은 과연 무엇일까요? 

지능이란

예일대 신경과학자 이대열 교수는 지능을 ‘자기복제를 위해 의사결정과정을 거쳐 형성되는 생명현상의 일부‘라고 정의합니다. 정확하게 말하면 ‘생명체가 자신을 위해 문제를 해결하는 능력’입니다. 

지능은

생존과 번식을 위해서

복잡한 의사결정의 문제를 해결하는 능력

지능은 뇌와 관련된 무엇이고 인공지능은 인간의 뇌를 모방한 것입니다. 뇌는 오랜 진화과정을 밟아왔고, 인공지능은 인간의 뇌를 벤치마킹하고 이제 부분적으로는 우리의 능력을 넘어서고 있죠. 인공지능을 이해하기 위해서라도 우리의 뇌를 좀 알아봅시다. 뇌는 왜 생겼을까요?

인공지능의 미래는 정말 비관적인 것일까?

인류의 미래와 관련해 ‘뇌와 인공지능’의 문제는 마치 양자역학과 현재의 앙자문명의 관계와 유사해 보입니다. 우리는 매일 양자역학을 적용해 만들어낸 물건과 시스템 속에서 살아가고 있지만 아직 양자역학을 이해하고 있지 못합니다. 마찬가지로 인공지능의 발전으로 나날의 생활이 놀랍도록 편리해지고 연결되고 있는데 그 근본적인 원리는 잘 모르고 있습니다. 왜냐하면 인공지능이 모방하는 인간의 뇌에 대해 우리가 알고 있는 것이 너무 적기 때문입니다. 우리는 아직 자아self의 출현, 자기인식 self-awareness, 자의식self-consciousness뿐 아니라 사실 ‘생명이 무엇인가’에 대해서도 정답을 갖고 있지 못합니다. 우리의 지식은 불완전합니다. 그렇지만 우리는 이미 인공재료로 DNA를 만들고, 살아있는 신경세포를 실험실에서 인공적으로 배양하고, 분리해낸 인간의 뉴런과 유전자를 컴퓨터 계산과정에 이용하는 연구를 하고 있습니다. 2007년에 물리학 잡지(Institute of Physics) 에서는 “생명체와 유사한 방식으로 행동하는 무기물질을 지구와 먼 우주에서 동시에 발견했다”는 발표도 있었습니다. 

<그림 6, 자기인식은 일종의 '지식'이다. 여기서 지식이란 의사결정 과정에서 선택된 행동의 결과를 예측하기 위해 사용될 수 있는 정보이다. 

자기인식은 사회적 의사결정의 산물이다. 이것은 필연적으로 재귀적 속성을 띠게 된다.

즉 나의 사고 과정에 관한 상대방의 사고과정을 예측하고자 하면 어쩔 수없이 나의 사고 과정에 대한 이해가 생기는 것이다.

따라서 인간이 자기이해의 능력을 갖게 된 것은 사회적인 뇌의 진화에 따른 부수적인 결과라고 봐야 할 것이다.

출처 : Via themidult(좌), 네이버 블로그(우)>

지능은 어디까지 진화할 것인가?

인류는 처음에 새의 날갯짓을 모사해 하늘을 날고자 했습니다. 하지만 인류는 새의 모사품이 아닌 비행기를 만들어 결국 하늘을 날게 되었습니다. 인공지능의 미래는 어떻게 될 것인가? 복잡하고 어려운 문제이며 지금의 문제이자 미래를 결정짓는 문제입니다. 우리는 참으로 놀라운 세상에 살고 있습니다. 우리의 상상력조차 추월하고 있는 듯 합니다. 월등한 자연 지능인 우리의 뇌가 이제 완전히 새로운 페이지를 마주하고 있습니다. 하루하루가 기적 같은 날입니다.

[참고문헌]

1. 지능의 탄생, 이대열

2. 내츄럴 - 본 사이보그, 앤디 클락

3. SKEPTIC 인공지능과 인류의 미래

※ 이 글은 다양한 자료를 바탕으로 필자 개인의 견해를 나타낸 글이며, 회사 방침과는 무관합니다.

기고 | 엑셈아카데미 김현미

육체가 없는 대상을 사랑할 수 있을까요?

‘테크 인 시네마(Tech in Cinema)’가 소개할 아홉 번째 영화는 스파이크 존즈 감독의 미래형 멜로 영화 <그녀(Her, 2013)>입니다. 

'테크 인 시네마 - 미래도시 어둠 속을 달리는 인간과 복제인간' 편에서 다룬 영화 <블레이드 러너>는 인간이 복제인간과 사랑에 빠질 수도 있겠다는 상상을 하게 만들었습니다. 기발한 이야기와 아름다운 대사들로 2014년 아카데미와 골든글로브 각본상을 석권한 영화 <그녀>는 영화 <블레이드 러너>가 던진 사랑에 관한 질문보다 답하기 어려운 고민거리를 안겨줍니다. <블레이드 러너>에 등장하는 복제인간은 인간과 거의 완전히 똑같은 육체를 가지고 있지만, 영화 <그녀>에 등장하는 인공지능 운영체제(OS)는 육체가 없습니다. 우리는 과연 육체가 없어서 정신적 교감만 가능한 무형의 대상을 사랑할 수 있을까요? 만일 그것이 가능하다면, 사랑과 관계의 본질은 무엇일까요? 우리는 어떻게 사랑하는 대상을 '감각'해야 할까요?

 이번 '테크 인 시네마'에서는 영화 <그녀>의 주요 내용, 그리고 이 영화에 등장하는 음성인식 기술과 감정인식 인공지능(Emotion AI)을 간략히 소개해 드리겠습니다.

여섯 번째 대멸종

인류의 미래가 될 것인가?

ppm(parts per million)은 ‘백만분의 1’이라는 뜻입니다. 이산화탄소 400ppm이라면 공기분자 백만 개중에 이산화탄소가 400개 있다는 말이죠. 지구 대기는 질소와 산소가 99%를 차지하고 나머지 1%에서도 아르곤 비율이 93%입니다. 이산화탄소는 전체 대기 중에 0.004%밖에 안되죠. 그런데 이 적은 양의 이산화탄소 때문에 지구는 위기에 처했습니다. 200여 년에 걸친 과학자들의 연구로, 지금 진행 중인 여섯 번째 대멸종의 주범이 인간활동으로 배출된 이산화탄소임이 확실해졌습니다.

이산화탄소는 지구에 들어온 태양에너지를 대기에 가두는 온실효과를 일으키는 대표적인 기체입니다. 지구 온실효과의 74%를 차지하죠. 이산화탄소는 강력한 온실효과를 일으켜 만약 100개 공기분자 중 이산화탄소가 1개꼴로 있어도 평균 기온을 100도나 올릴 수 있다고 합니다.

산업혁명 이후 지구 평균 기온은 0.75도가 상승했습니다. 그 결과가 미국의 산불과 허리케인, 유럽의 폭염, 중동의 가뭄 등이고요. 이것은 ‘실현된 온난화’입니다. 또한 우리가 배출은 했으나 결과로 아직 나타나지 않은 온난화가 있습니다. 배출된 이산화탄소 대부분은 바다가 거둡니다. 바다는 열을 서서히 흡수하기 때문에 온실효과가 본격적으로 드러나는 것은 최소 몇십 년 후입니다. 이게 배출은 됐지만 ‘아직 실현되지 않은 온난화’ 인데, 이 값이 온도로 환산해 0.6도 정도 됩니다. ‘이미 실현된 온난화’ 0.75도와 ‘아직 실현되지 않은 온난화’ 0.6도를 합한 1.35도가 우리가 산업혁명 이후 올려놓은 값입니다. 

<1950년이후 이산화탄소 농도증가율은 수직을 이루고 있다. 450ppm을 절대 넘지 말아야 한다. 현재는 412ppm이다. 이미지 출처 : climate.nasa.gov>

원인은 이산화탄소 과다배출

과학자들은 우리가 지켜야 할 임계 온도가 1.5도라고 말합니다. 만약 인간 활동으로 지구 평균기온이 2도 이상 상승하게 되면 더는 우리도 어쩌지 못하는 상태로 넘어가 버리기 때문입니다. 도미노에서 첫 패를 건드린 것과 같습니다. 넘지 말아야 할 1.5도에서 이미 결정된 1.35를 빼면 남는 값은 0.15도입니다. 앞으로 그나마 허용된 탄소배출량입니다. 우리 후손들은 탄소배출을 현재의 6분의 1로 줄이면서 살아야 한다는 얘기죠. 우리가 한 무책임한 행동 때문에 우리 자녀와 손주들이 그 피해를 고스란히 받게 되는 것입니다. 16살 스웨덴의 환경운동가 툰베리는 이렇게 말합니다. “어른들이 아이들의 미래를 훔치고 있어요”

<고생대 말의 3차 대멸종 때 지구 온도는 6도 상승했다. 인류가 당장 2도 상승을 막지 못하면, 지구 평균 기온은 순식간에 6도 까지 올라가게 될 것이다.

대멸종 때마다 최고 포식자는 반드시 멸종했다. 오른쪽 표에서 빨간 부분은 이미 멸종된 생물종의 수치이다. 이미지 출처 : 중앙일보(좌), 조선일보(우)>

1만 년 전 농업혁명은 우연하게 안정된 기후 덕분에 가능했습니다. 지난 500만 년 동안 인류는 2도 이상 온난화된 상태에서 살아본 경험이 없습니다. 그런데 지금 우리는 2도 상승을 눈앞에 두고 있습니다. 2도를 넘자마자 여러 요인이 복합적으로 양의 되먹임을 만들어 6도 이상으로 기온을 끌어올리게 될 것입니다. 약 2억 5000만년 전에 일어난 페름기 말 대멸종은 지구 역사상 가장 규모가 컸는데, 당시 지구 온도가 6도 상승했고 생물종의 96%가 사라졌습니다. 100만 년에 걸쳐 진행된 사건이었죠. 그런데 우리는 100년도 안 남은 이번 세기 안에 이 길을 따라가고 있습니다.

<마지막 빙하기가 1만 2천년 전에 끝나고, 농업혁명과 함께 인류는 비교적 안정한 기후속에서 문명을 꽃피웠다. 1300-1900년까지 소빙하기가 있었다.

이미지 출처 : 위키피디아>

14세기에서 19세기 중반까지 유럽과 북미지역 기온이 1950~1980년의 평균보다 0.4~0.6도 정도 낮았습니다. 흉작과 기아가 많았던 이때를 소빙하기라고 합니다. 1347~1352년 유럽은 흑사병으로 2500만 명이 사망하고, 희생양으로 삼은 마녀사냥으로 50만 명을 죽입니다. 18세기에 유럽인들의 키가 6.4cm나 작아졌다는 기록도 있습니다. 농업 기반의 사회에서 혹한이 얼마나 삶을 피폐하게 했는지 무수히 많은 사례를 볼 수 있습니다. 

인류의 문명은 지구 서식지의 기후 속에서 펼쳐진 드라마입니다. 1789년 프랑스 시민들이 바스티유 감옥을 습격하던 여름, 7월 14일의 아침 기온은 10.5도였으며 그날 곡물 가격이 가장 높았습니다. ‘위대한’ 프랑스 혁명은 추위와 흉작, 농산물 가격의 폭등이 불러온 결과였습니다. 근대의 태동인 산업혁명도 이때 시작되었습니다. 계속되는 추위로 연료로 사용하던 목재가 부족해지자 처음에는 노천의 석탄을, 나중에는 땅속 깊은 곳에서 석탄을 캐내게 되었습니다. 이때 채탄을 방해한 갱도의 물을 퍼내기 위해 고안한 기계가 증기기관이었던 것입니다. 

<소빙하기 혹한으로 나무의 성장이 지연되면서, 치밀해진 나무의 조직은 명품을 만들었다.

"Lady Blunt" 라 불리는 1721년 제작된 스트라디바리우스 바이올린은 2011년 1590만 달러에 거래되었고,

1719년 제작된 "MacDonald" 라는 이름의 스트라디바리우스 비올라는 4500만 달러를 호가했다. 문명은 기후 위에 펼쳐진 드라마다.>

지구온난화는 폭염, 해빙, 해수면 상승, 생명체들의 대량 멸종 등을 일으켜 '수많은 사망자와 피해'를 낳을 것입니다. 그러나 이런 ‘자연재해’보다 더 무서운 일은 그다음에 이어질 물 부족과 식량 위기로 인한 불평등, 내전, 난민, 국가 간 분쟁과 전쟁입니다. 불안과 공포가 덮치며 민주주의는 후퇴하고 전제 국가가 출현할 가능성도 커질 것입니다. 우리가 이렇게 질주하는 상황을 잘 막을 수 있을까요? 자신의 한 없는 욕망을 제어하지 못한 인류가 방아쇠가 당겨진 기후 위기를 과연 통제할 수 있을까요? 지구는 더는 인내하지 않을 것입니다. 사실을 말하자면, 지구는 인간에게 관심 없습니다. 다섯 번이나 대멸종이 일어났는데 여섯 번째 대멸종은 왜 안되겠습니까? 대멸종 당시 최고 포식자는 모두 지구에서 사라졌습니다. 대멸종 후에는 또 다른 진화의 페이지가 펼쳐져 왔습니다. 지구온난화로 인한 기후위기는 지구의 위기가 아니라 인류 생존의 위기입니다. 

<시리아 내전과 난민, 소말리아 내전, 수단 다르푸르에서 행해진 '인공청소' 모두 이 지역에 불어 닥친 극심한 가뭄 때문이었다.

지구 한편의 풍요는 다른 나라의 배고픔과 목마름이 되었다. 이미지 출처 : 동아닷컴>

과학자들은 2020년이 임계온도 1.5도로 막을 수 있는 인류에게 남은 마지막 해라고 말합니다. 온실기체 배출량 1위 국가인 미국의 트럼프 행정부는 2017년 파리기후협약을 탈퇴했습니다. 선진국들이 경제발전을 이루면서 배출한 온실가스의 피해는 가난한 나라와 국민이 고스란히 받고 있습니다. 앞으로 불평등, 불공정은 더욱 심화될 것입니다. 9월 1일 요트로 대서양 횡단을 한 16살 툰베리는 “누구도 트럼프 대통령에게 기후변화의 시급성을 확신시킬 수 없었습니다. 과학에 귀를 기울이라는 메시지를 전하고 있지만, 트럼프 대통령은 전혀 듣지 않고 있습니다.”라고 말합니다. 9월 19일 일본은 후쿠시마원전 사고 첫 형사재판에서 관련자 전원에게 무죄를 선고하였습니다. 

<서울은 세계 최대 이산화탄소 배출 도시다. 출처 : 조인스 이노베이션 랩, 미래세대의 미래는 있는가>

에너지를 과다 사용하고 다가올 위기를 느끼지 못한다는 점에서는 한국도 그들과 별반 다를 게 없습니다. 기후위기는 자연에서 일어나고 있는 현상을 넘어서는 문제입니다. 나와 인류 공동체가 ‘어떻게 살 것인가?’하는 가치의 문제이자, 안정된 사회 시스템을 유지할 수 있는 최소한의 조건에 대한 문제입니다. 무한한 욕망의 실현과 무책임성으로 끝을 향해 달리는 인류 문명에 가해지는 경고입니다.

그렇다면 어찌해야 할까요? 원인이 이산화탄소의 과다배출이라면, 해결책은 이산화탄소를 줄이면 되겠죠? 에너지 사용을 줄이고, 재생에너지 정책을 취하고, 고기보다는 채식 위주로 생활시스템을 바꾸어 나가야 합니다. 지구 전체경작지의 1/3이 가축을 위해 쓰이고 있습니다. 소고기 1kg을 생산하려면 옥수수 16kg이 필요한데, 에너지가 16배 더 든다는 얘기입니다. 우리의 탄소발자국을 줄여야 합니다. 지구 평균기온 1.5도를 지키려면 매년 18%의 탄소배출을 절감해야 합니다. 기후위기는 이미 전지구적인 사회정치문제와 복잡하게 연결되어 있기 때문에, 다른 나라의 지도자와 정책이 나와 우리 자손의 생존을 위협할 수도 있습니다. 지금 누리고 있는 삶의 질이 추락하는 것을 원하지 않는다면 과학을 알고, 더 참여하는 시민이 되어야 합니다. 기후위기와 동떨어진 나만의 삶은 존재하지 않습니다.

문턱 값은 1.5도

[참고문헌]

조인스 이노베이션 랩, 미래세대의 미래는 있는가

「파란하늘 빨간지구」, 조천호

「기후와 문명」, 노의근

「대멸종 연대기」, 피터 브래넌

「이산화탄소 : 지질권과 생물권의 중개자」, 옌스 죈트겐

※ 이 글은 다양한 자료를 바탕으로 필자 개인의 견해를 나타낸 글이며, 회사 방침과는 무관합니다.

기고 | 엑셈 아카데미 김현미

"우주, 어디까지 가봤니?"라고 묻게 될 미래

 ‘테크 인 시네마(Tech in Cinema)’가 소개할 여덟 번째 영화는 2008년 개봉한 픽사의 애니메이션 <월-E(WALL-E, 2008)>입니다. <월-E>는 꿈, 희망, 사랑을 전면에 내세우는 많은 애니메이션들과 다릅니다. <월-E>의 이야기는 인간의 과도한 개발과 소비로 인해 쓰레기로 뒤덮여 더 이상 사람이 살 수 없게 된 먼 미래의 지구에서 시작됩니다. 나노미터(nm, 10억 분의 1미터)만큼의 희망도 존재하지 않는 듯한 디스토피아가 관객을 심란하게 만들지만, 영화를 다 보고 나면 어느새 희망과 사랑의 새싹이 마음속에 자라기 시작했음을 느낄 수 있는 신비한 영화입니다. 미래의 사람이 상실한 인간성을 대신 증명하는 귀여운 로봇들의 모습은 가뭄으로 쩍쩍 갈라진 지표면에 쏟아지는 반가운 빗줄기처럼 관객의 마음을 적십니다. 

 이번 '테크 인 시네마'에서는 영화 <월-E>의 주요 내용과 이 영화의 핵심 테마인 '우주여행' 기술의 현재와 전망을 간략히 소개해 드리겠습니다.

▲ 사진 1 : 스스로 태양광 충전 중인 월-E의 모습. 월-E는 수리도 자신이 직접 합니다.

 '월-E(WALL-E)'는 'Waste Allocation Load Lifter Earth-Class'의 줄임말로 '지구 쓰레기 처리 로봇'입니다. 인간들이 황폐화된 지구를 떠난 이후 생명체를 찾기 힘들어진 지구에서 수백 년 동안 혼자 쓰레기 처리를 하며 외롭게 지내온 월-E. TV 속 사람들의 이야기에 관심을 가지고 음악을 들으며 쓰레기 더미에서 소장하고 싶은 물건을 찾아낼 뿐만 아니라 반려 바퀴벌레까지 보살필 만큼 감성이 풍부하고 인간적인 월-E는 자신과 너무나 다르지만 매력이 넘치는 탐사 로봇 ‘이브’를 만나 설렘을 느낍니다. 월-E와 이브가 서로를 조금씩 알아가던 중 지구에서 자신이 찾고자 한 것을 발견한 이브는 우주여행 중인 인간들에게 이 사실을 보고하기 위해 급히 다시 우주로 향하고, 월-E가 이브를 쫓아가게 되면서 둘이 함께 하는 기상천외한 우주 모험이 펼쳐집니다.

▲ 사진 2 : 이브를 따라가려고 엉겁결에 우주선에 올라탄 월-E의 겁먹은 표정이 귀엽습니다.

▲ 사진 3 : 이브(좌)와 월-E(우)가 서로 눈을 맞추고 교감하며 우주 공간을 유영하고 있습니다. 배경에는 우주선 '엑시엄'이 보입니다.

 영화 <월-E>에 등장하는 인간들은 초대형 우주선 '엑시엄'을 타고 굉장히 오랜 세월 동안 우주여행을 계속합니다. 이들은 정말 원해서 우주여행을 지속한다기보다 황폐화된 지구에서는 살 수 없기 때문에 어쩔 수 없이 우주여행을 이어 갑니다. 이러한 상황은 지구 최대의 독점기업 'B&L(Buy & Large)'이 초래한 것으로 묘사됩니다. B&L은 인간이 소비하는 거의 모든 재화를 독점적으로 생산하고 판매하는 기업으로서 우주여행 상품 역시 B&L이 만들어 낸 것입니다. 우주선 '엑시엄' 안에서 인간들은 전동의자에 앉아 이동하고, 전동의자에 몸을 맡긴 채 생활에 필요한 모든 것을 해결합니다. 문명의 이기 덕분에 한껏 게을러진 인간의 몸은 오랜 시간을 거쳐 아기 체형으로 바뀌고 말았죠.

▲ 사진 4 : '이미 움직이지 않고 있지만 더 격렬하게 움직이지 않겠다'를 실천 중인 인간들을 바라보는 월-E

 현재로서는 영화 <월-E>에서처럼 '엑시엄'과 같은 초대형 우주선을 타고 장시간 우주여행을 하는 것은 불가능하지만 과거 한갓 허풍으로 치부됐을 우주여행 상품이 이제 현실이 될 날이 얼마 남지 않았습니다. 아마존의 CEO 제프 베조스가 이끄는 '블루 오리진(Blue Origin)', 테슬라의 CEO이기도 한 엘론 머스크의 '스페이스 X(Space X)', 그리고 버진그룹의 회장 리처드 브랜슨이 설립한 '버진 갤럭틱(Virgin Galactic)'이 민간인 우주여행 시대를 선도하기 위해 각축전을 벌이고 있기 때문입니다. 

이하 3개 우주여행 업체를 비교한 부분은 '출발 임박! 우주여행 업체 3곳 비교*' 글을 요약, 정리하여 작성했습니다.

별에서 온 그대

별과 원소

 여름 저녁에 도시 불빛을 피해 밤하늘을 올려다보면, 동쪽에 치우쳐 남북으로 길게 은하수가 흐릅니다. 거기서 중앙 쪽으로 유난히 빛나는 별을 하나 볼 수 있을 것입니다. 거문고자리 일등성인 ‘베가’죠. 우리에겐 ‘직녀성’으로 알려진 애잔한 별이에요. 직녀의 위치를 알면 견우가 어디 있을지도 알 수 있겠죠? 은하수 건너 살짝 남쪽으로 치우친 독수리자리의 알파성인 ‘알타이르’가 견우입니다. 일 년 중 단 하루, 칠월 칠석(음력 7월 7일)에 연인은 까치와 까마귀의 도움으로 오작교(은하수)에서 만나 안타까운 사랑을 이룹니다. 

 이 은하수를 따라 북쪽으로 조금만 눈길을 돌리면 우아한 비행을 하는 백조자리가 보일 것입니다. 백조의 머리에 해당하는 일등성 ‘데네브’와 직녀성인 ‘베가’, 견우성인’ 알타이르’가 바로 유명한 ‘여름철 대삼각형’을 이루는 세 별입니다. 오늘 밤엔 한 번쯤 고개를 들어 이들을 만나보면 어떨까요?

<핵융합의 원리. 수소 원자핵인 양성자 4개의 질량과 양성자 2개와 중성자 2개로 이루어진 헬륨 원자핵의 질량차이가 별을 빛나게 한다.

출처 : ZUM 학습백과, 태양 복사 에너지>

3. 질량이 운명이다

 인생이 100년 정도라고 하면 별의 수명은 얼마나 될까요? 별의 운명은 초기질량이 결정합니다. 별의 수명은 질량의 제곱에 반비례하는데, 100억 년을 사는 우리 태양보다 10배 무거운 별은 수명이 1/100로 1억 년밖에 못살고, 태양보다 10배 가벼운 별은 100배인 1조 년을 살 수 있습니다. 별은 짧고 굵게 살거나 가늘고 길게 사는 셈이지요. 우리 태양은 지금 46억 살이니까 전체 수명에서 절반 정도를 살았다고 할 수 있겠네요. 태양은 지금 수소가 헬륨으로 핵융합하고 있는데, 이런 별들을 주계열성이라고 합니다. 

 50억 년 후에 태양은 중심의 수소가 헬륨으로 바뀌고 그 바깥에 수소가 남아있다가 다시 한 번 핵융합을 하면서 팽창하는 적색거성이 됩니다. 수축한 중심부에서 헬륨이 핵융합해 탄소가 만들어지고, 바깥쪽의 헬륨과 수소가 불안정해지면서 많은 물질을 방출하는 행성상 성운이 됩니다. 결국에는 중심부의 탄소만 남아 서서히 죽어가는 백색왜성이 되지요. 탄소가 압력을 받으면 중심부는 다이아몬드가 될 수도 있습니다. 지구는 태양이 적색거성이 될 때 그의 품 안에서 완전히 하나가 될 것이니, 우리 몸의 탄소는 혹시 예쁜 다이아몬드가 되지 않을까요?

4. 별의 질량과 원소의 기원

 태양 정도의 질량을 갖는 별은 수소 핵융합으로 헬륨을, 헬륨 핵융합으로 탄소까지 만들 수 있습니다. 태양보다 훨씬 무거운 별에서는 핵융합으로 헬륨, 탄소, 네온, 산소, 규소와 철까지 만들 수 있습니다. 그러나 중심부에 철이 생기면 더는 원소는 만들어지지 않고 중심핵이 중력을 못 이겨 연쇄적으로 붕괴가 일어나고, 되 튕기는 탄성으로 엄청난 폭발이 일어납니다. 초신성 폭발이지요. 이때의 밝기는 초신성 폭발 하나가 작은 은하 전체의 밝기와 맞먹을 정도입니다. 이 과정에서 철 이후 우라늄까지 주기율표의 모든 원소가 찰나적으로 생성돼 우주공간에 흩뿌려집니다. 초신성 폭발  사진들에서 보이는 화려한 색상은 다양한 원소의 존재를 말합니다. 

 폭발 후 남은 코어는 수축하여 중성자별이 되고, 질량이 더 큰 별은 한없이 수축하여 결국 블랙홀이 됩니다. 중성자별을 한 티스푼 떼어내면 무게가 에베레스트 산과 맞먹습니다. 다시 얘기하면, 우주에 있는 원소 중 헬륨(대부분은 빅뱅에서)부터 철까지는 별의 핵융합 과정에서 만들어지고, 철 이후 나머지 원소들은 초신성 폭발에서 생겼습니다.

<(좌)ATP합성효소. 노란 구슬이 양성자 출처 : Membrane Transport, P15 Structure and function of bacterial ATP synthases>

<(우)태국 어느 숲에서 나방이 곤충학자 한스 벤치거의 눈물을 마시고 있다. 나트륨원자가 한스벤치거에서 나방으로 옮겨지는 순간이다. 출처 : 한국경제, [책마을] 인체는 우주를 순환하는 원자의 정거장)>

 지금 내 몸을 이루고 있는 원소들이 먼 옛날 빅뱅과 별과 초신성의 잔해에서 왔듯이, 나는 곧 원소로 해체되어 지구에서 무수한 순환을 하다가, 먼 훗날엔 또 어느 새로운 별을 만들게 되겠죠. 우리는 별에서 와서 별로 돌아가는 존재입니다. 우리의 몸은 우주의 기억입니다. 사랑하는 이의 손에 담긴 체온은 우주적 사건입니다. 비록 찰나 같은 시간을 행성 지구에서 머물다 가겠지만, 부디 당신이 매 순간 모든 시공간을 통틀어 유일무이한 우주적 존재임을 잊지 마시길, 별에서 온 그대여!

별이

바위에 스며들어

꽃이 되었네

※ 이 글은 다양한 자료를 바탕으로 필자 개인의 견해를 나타낸 글이며, 회사 방침과는 무관합니다.

기고 | 엑셈 아카데미 김현미

라이온 킹은 라이어 킹(liar king)이다?

 ‘테크 인 시네마(Tech in Cinema)’가 소개할 일곱 번째 영화는 1994년 개봉한 명작 애니메이션 <라이온 킹(1994)>을 최첨단 기술로 재탄생시킨 

<라이온 킹(The Lion King, 2019)>입니다. 영화 <라이온 킹(2019)>은 모든 장면에 CG(Computer Graphics)가 적용된 영화임에도 실제와 너무 똑같아

마치 한 편의 동물 다큐멘터리 같다는 평도 듣고 있습니다. 이번 '테크 인 시네마'는 <라이온 킹(2019)>의 놀라운 영상을 가능하게 한 영화 제작 

기술을 간략히 소개합니다.

기획 및 글 | 사업기획팀 김태혁

 안드로메다 은하를 본 적이 있나요? 안드로메다는 맨눈으로 볼 수 있는 천체입니다. 우리 은하의 2배 크기에, 별의 개수도 최소 2배가 넘는 1조개나 되지요. 그런데 예전에는 안드로메다가 우리 은하 안에 있다고 알고 있었습니다. 사실 250만 광년이나 떨어져 있고, 우리 은하보다도 훨씬 큰데 말이죠. 이 믿음이 깨진 것이 채 100년도 안된 일인데요. 그 중심에 허블이라는 천문학자가 있었습니다. 

<허블 망원경이 촬영한 안드로메다 은하, 출처 : 유튜브>

팽창하는 우주

 천문학자들에게 가장 중요한 과학적 발견이 무엇이냐고 물어본다면, 아마도 “우주의 팽창”이라고 답할 것입니다. 이게 왜 그렇게 중요할까요? 그리고 우주가 팽창한다는 것을 어떻게 알았을까요?