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2024년 05월 15일 수요일

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물고기 질병까지 예측 '똘똘한' 블록체인

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사진설명
게티이미지뱅크

인공지능(AI)의 발전으로 기술의 진보가 동시다발적으로 이뤄지고 있다. AI 적용은 데이터 관리 분야를 비약적으로 발전시키고 있다. 최근 데이터 중요성이 강조되는 가운데 이에 대한 관리와 이용도 관심을 받고 있다. 이번 호에서는 데이터 분야에서 AI의 발전과 사례, 블록체인 기술 동향에 대해 알아보자.


Q. AI를 활용해 데이터를 관리한다고?

A. 우리는 데이터가 폭증하는 시대에 살고 있다. 컴퓨팅 시스템 파워의 발전으로 대규모 데이터에 대한 가공이 쉬워지면서 효율적인 데이터 처리가 가능해졌다. AI 머신러닝 기술의 발전이 점차 가속화되고 있는 덕분이다. 특히 생성형 AI 기술의 등장은 이러한 머신러닝의 기술을 더욱 고도화해 우리 주변의 문제들을 하나씩 풀어가고 있다. 4차 산업혁명의 대표 기술로 꼽힐 뿐만 아니라 '21세기 원유'라 불리는 빅데이터는 AI가 도움을 주면서 대량의 데이터를 효율적으로 저장하고 관리할 수 있는 데이터 관리 플랫폼으로 발전했다. 물론 양질의 데이터 확보가 중요하다. 지하에 묻힌 광물을 찾듯 데이터에서 숨겨진 새로운 가치를 찾는 데이터 마이닝(mining)이 그래서 중요하다.

다국적 정보기술 기업인 캡제미니(Capgemini)에 따르면 AI 자동화기업의 46%가 데이터 확보에 큰 비용을 지불한다. 하지만 실제 데이터 관리방안은 꼼꼼하지 못한 것으로 드러났다. 아울러, 빅데이터 프로젝트의 경우 기존 시스템에 대한 의존성, 성공 기업의 사례 부족 등으로 어려움을 겪는다. 따라서 빅데이터는 기업문화로 수용할 때 성공 가능성이 커진다. 스타트업의 경우 데이터의 활용이 기업 경쟁력, 생산성과 밀접한 관련이 있다. 클라우드 기술의 발전으로 효과적인 데이터 활용이 가능하게 됐다. 이제 더 이상 소프트웨어나 하드웨어에 많은 비용을 지불하지 않아도 기업 비즈니스를 할 수 있는 길이 활짝 열렸다.


Q. 블록체인 기술이란?

A. 블록체인 기술은 비트코인의 등장으로 본격적으로 주목받기 시작했다. 블록체인 기술은 비즈니스 네트워크 내에서 각종 정보를 투명하게 공유하는 아주 뛰어난 데이터베이스다. 데이터베이스는 서로 연결된 블록에 각종 데이터를 저장한다. 데이터베이스는 추가만 가능해 삭제나 편집은 불가능하다. 블록에 저장된 거래내역(transaction)은 체인 형태로 만들어져 전자식 서명이나 공개키, 해시함수 등 보안기술을 활용해 컴퓨터에 복제한 뒤 저장한다. 아울러 거래되는 내역은 거래에 참여하는 모든 사람에게 제공돼 검증된다. 거래되는 내역을 서로 공유하니 데이터 위조나 변조를 방지한다. 그래서 블록체인을 '탈중앙화'라고 말한다. 블록체인 기술을 이용해 기업에 필요한 주문이나 결제 시스템, 계정의 생성 등을 추적하기 위해 변하지 않거나 변경이 힘든 장부(원장)를 만든다. 이처럼 블록체인 기술은 다양한 분야에서 신뢰성 높은 기술로 주목받고 있다. 2008년 리먼브러더스 사태는 중앙화된 시스템에서 탈피해 많은 사람이 직접 분산화된 원장을 운영 관리하는 기술개발로 이어졌다.

'웹 3.0'이라는 개념도 화두다. 탈중앙화, 개인의 콘텐츠 소유를 주된 내용으로 하는 '차세대 인터넷'이라고도 불린다. 2010년대 처음 등장한 시맨틱 웹을 중심으로 새롭게 등장했다. 거대 플랫폼 빅테크 기업들이 독점 중인 현재의 중앙집권화된 인터넷 환경을 바꿔 탈중앙화를 꾀하자는 것이다.



Q. '일의 미래'에도 등장

A. 최근 탈중앙자율조직 또는 분권자율조직으로 알려진 '다오(DAO·Decentralized Autonomous Organizations)'가 새롭게 떠오르고 있다. 다오는 인터넷상 추가적인 신뢰 보증이 없어도 다수가 협업하는 데 안전하고 효과적인 방법 중 하나다. 블록체인 기반 스마트 계약 기술 등을 이용하게 되면 특정 사람이 중개하거나 개입함이 없이 프로그램화하고 분산 네트워크를 통해 자율실행이 가능해진다. 공통된 목표 실현을 위해서 암호화된 지갑을 함께 공유하고 통제할 수 있도록 해주는 셈이다.

여기에서 발생한 가치는 프로그램을 기초로 구성원들 간 나눔도 가능하다. 기업에서는 자금 운용이나 코드 수정 등 중대한 의사결정이 분산되고 투명한 보안 시스템 아래에서 이뤄질 수 있다. 디지털 전환은 기존 디지털 기술을 이용해 새로운 부가가치를 만들어준다. 최근에는 AI가 ICT의 대표선수로 비타민처럼 모든 산업에 녹아 들어가고 있다. 협업 요구 충족뿐만 아니라 장소, 방법 등 일의 근본적인 변화를 꾀한다. 블록체인과 같은 ICT는 기업 자원의 획득이나 운영, 의사결정, 수익의 공동배분, 책임의 부여 등 각 단계 전반에서 기업영리 활동을 지원하고 있다.



Q. 연구진 새로운 분야 개척 중

A. 국내 연구진은 블록체인 데이터 저장 확장성과 분석 효율성 문제를 해결해 새로운 분야를 개척 중이다. 연구진은 이달 초 넙치와 같은 어류의 질병 모니터링에 블록체인 기술을 적용해 큰 관심을 받았다. 양식업 종사자들의 불편을 해결하고 어류 이상에 대한 모니터링이 쉬워질 전망이다. 이번 성과는 제주도에서 수행한 어류 개체 영상 데이터 구축사업에서 수집한 질병 데이터를 기반으로 개발됐다.

연구진은 양식장에서 촬영한 넙치 사진과 다양한 데이터를 블록체인에 저장해 다양한 데이터베이스를 구축했다. 향후 빠른 어병 검색과 분석을 통해 질병 발생을 판단하고 예측할 수 있는 신뢰 기반 서비스를 제공할 계획이다. 특히 수요자 관점에서 넙치 데이터 수집부터 질병 진단, 항생제 처방에 이르는 전 과정에 의견을 제시하고 실사용자 요구사항을 수렴해 시스템의 유용성을 더욱 향상시킬 계획이다.

이 연구에서는 기존 블록체인과 비교해 5% 이하의 저장 공간만을 사용해 대규모 거래내역 데이터를 분산 저장하는 것이 가능하다. 공간 효율과 처리 속도를 극대화하기 위해 이레이저 코딩을 사용해 데이터를 저장한다. 사용자가 질병이 의심되는 넙치를 스마트폰으로 촬영해 애플리케이션에 올리면 AI 기술을 활용해 증상 및 질병 인식 결과를 제공하고 이후 질병 관리사가 항생제 처방 등의 전문적인 조치를 전달하는 방식이다.