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[강연] 제 33회 서울대 자연과학 공개강연_'과학 그리고 인공지능' by 백민경, 황호성, 정하웅, 윤성로, 이현숙, 김유빈 l 서울대학교&카오스재단

인공지능은 이제 단순한 기술적 보조를 넘어 자연과학의 패러다임을 근본적으로 바꾸는 핵심적인 동력으로 자리 잡았습니다. 서울대학교 자연과학대학에서 진행된 이번 논의는 '과학 그리고 인공지능'이라는 주제 아래, 생명과학부터 천체물리학에 이르기까지 AI가 미지의 영역을 개척하는 생생한 현장을 조명합니다. 우리는 지금 AI가 인간 지능의 단순한 도구로 남을 것인지, 아니면 인간의 역할을 완전히 대체하는 주체가 될 것인지라는 중요한 질문 앞에 서 있습니다. 이번 강연은 인공지능이 자연과학 연구의 방법론을 어떻게 혁신하고 있으며, 우리가 그려갈 미래 과학의 지형이 어떤 모습일지를 깊이 있게 탐구합니다. 생명과학 분야에서 인공지능은 생명의 설계도를 직접 쓰는 '창작자'의 시대를 열었습니다. 과거의 생명 설계가 수만 년에 걸친 인위 선택이나 기존 유전자를 뜯어고치는 편집에 의존했다면, 이제는 단백질 구조 예측 AI인 알파폴드나 로제타폴드를 통해 원하는 기능을 수행하는 생체 분자를 직접 설계할 수 있게 된 것입니다. 50년 동안 생명과학계의 난제로 남아있던 단백질 접힘 문제를 AI가 해결함으로써, 바이러스를 무력화하는 단백질이나 환경 문제를 해결할 플라스틱 분해 효소 설계가 가능해졌습니다. 이는 생명을 관찰의 대상에서 정밀한 설계의 대상으로 변화시킨 획기적인 전환점이라 할 수 있습니다. 생명 설계의 지평은 단일 분자를 넘어 세포 전체를 컴퓨터상에 구현하는 가상 세포 시뮬레이션으로 향하고 있습니다. 세포라는 복잡한 시스템을 디지털 트윈으로 구축하면, 신약 개발 과정에서 발생하는 수많은 동물의 희생을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 개인별 특성에 맞춘 정밀한 맞춤형 치료가 가능해집니다. 하지만 이러한 강력한 기술은 암이나 희귀 질환을 극복하는 축복이 될 수도 있는 반면, 잘못된 의도로 사용될 경우 생화학 무기 제조와 같은 재앙이 될 수도 있는 양날의 검입니다. 따라서 기술의 발전 속도에 맞춰 이를 어떤 방향으로 활용할지에 대한 인류의 윤리적 책임과 선택이 그 어느 때보다 중요해졌습니다. 우주의 비밀을 탐구하는 천문학에서도 인공지능은 방대한 항해를 돕는 지능형 가이드 역할을 수행합니다. 인류가 알고 있는 우주의 모습은 전체의 단 5%에 불과하며, 나머지 95%는 암흑 물질과 암흑 에너지라는 미지의 영역으로 남겨져 있습니다. 천문학자들은 루빈 천문대 등에서 쏟아지는 거대한 빅데이터를 처리하고, 은하의 분포를 통해 보이지 않는 암흑 물질의 지도를 그리는 데 AI를 적극적으로 활용하고 있습니다. 물리 법칙을 바탕으로 구현된 가상 우주 시뮬레이션과 인공지능의 학습 능력이 결합하면서, 인류는 우주가 어떻게 탄생하고 진화해 왔는지에 대한 철학적인 질문에 대해 과학적인 답을 더욱 정교하게 찾아가고 있습니다. 최근 노벨 물리학상이 인공지능 연구자들에게 수여된 사건은 물리와 정보 과학의 경계가 허물어졌음을 상징적으로 보여줍니다. 홉필드 네트워크나 볼츠만 머신과 같은 초기 AI 모델들은 통계 물리학의 에너지 모델과 전자의 스핀 개념에서 영감을 얻어 탄생했습니다. 이는 '정보' 자체가 물리학의 핵심적인 탐구 대상이 되었음을 선언한 것과 같습니다. 또한 현대의 물리학자들은 새들의 군무와 같은 복잡계 현상을 연구할 때 AI를 동료 연구자로 활용하여 새로운 물리 법칙을 발견하기도 합니다. AI는 이제 단순한 계산 도구를 넘어, 복잡한 데이터 이면에 숨겨진 자연의 패턴을 찾아내는 강력한 학문적 파트너로서 기능하고 있습니다. 인공지능의 급격한 발전 속에서 인간만이 가질 수 있는 고유한 가치에 대한 고민도 깊어지고 있습니다. 챗GPT와 같은 생성형 AI가 지식 전달과 데이터 처리를 완벽하게 수행하더라도, 그 지식을 바탕으로 깊은 통찰을 얻고 윤리적 균형을 유지하며 결정을 내리는 '지혜'는 여전히 인간의 영역으로 남아있습니다. 교육 현장에서도 단순한 지식 습득이나 기술적 활용법보다는 수학과 통계학 등 학문의 근본적인 원리로 돌아가는 태도가 강조되고 있습니다. 결국 인공지능 시대에 우리가 갖춰야 할 핵심 역량은 AI가 제시하는 답을 맹목적으로 수용하는 능력이 아니라, 현상을 비판적으로 바라보고 세상에 더 나은 질문을 던지는 힘에 있습니다. 과학은 결국 인간과 자연이 나누는 끊임없는 대화이며, 인공지능은 그 대화를 더욱 풍성하고 정교하게 만들어주는 혁신적인 매개체입니다. 우리가 마주한 AI 기반의 과학 혁명은 인류의 지능을 확장하고 미지의 영역을 탐구할 용기를 주지만, 동시에 기술을 다루는 사람의 가치관과 책임감을 엄중히 요구합니다. 인공지능이 아무리 정교하게 발전하더라도, 그 도구를 활용해 어떤 미래를 설계하고 어떤 길을 걸어갈지 결정하는 주체는 결국 인간이기 때문입니다. 자연과학의 기초가 되는 끈기 있는 질문과 인공지능의 놀라운 계산 능력이 조화를 이룰 때, 우리는 비로소 삶과 우주의 근원적인 비밀에 한 걸음 더 가까이 다가갈 수 있을 것입니다.

챗GPT의 등장은 법조계에 거대한 질문을 던지고 있습니다. 특히 지식재산권 분야에서는 인간의 사상이나 감정이 직접적으로 담기지 않은 인공지능의 결과물을 법적 저작물로 인정할 수 있는지가 논의의 중심에 있습니다. 현행법상 저작물은 인간의 창작물로 정의되기에, 인공지능이 만든 성과를 보호하기 위해서는 기존 법체계를 개정하거나 새로운 법적 틀을 마련해야 한다는 목소리가 높습니다. 이러한 법적 질서의 재편은 인공지능이 우리의 삶을 바꾸는 과정에서 발생할 수 있는 혼란을 방지하고 질서를 유지하는 데 필수적인 요소가 될 것입니다. 인공지능 학습을 위해 대규모 데이터를 수집하고 활용하는 과정에서도 저작권 충돌이 빈번하게 발생하고 있습니다. 웹 스크래핑을 통한 데이터 수집은 창작자의 허락 없이 이루어지는 경우가 많아 마이크로소프트나 오픈AI를 상대로 한 소송으로 이어지기도 합니다. 저작권을 강하게 보호하여 인간의 창작 의욕을 고취할 것인지, 아니면 데이터 활용의 자율성을 높여 인공지능 산업 발전을 도모할 것인지에 대한 합리적인 균형점을 찾는 것이 시급한 과제입니다. 이는 단순히 법적 문제를 넘어 우리 사회의 창작 생태계를 결정짓는 중대한 결정이 될 것입니다. 교육 현장 역시 인공지능이라는 거대한 변화의 파도 앞에 새로운 길을 모색하고 있습니다. 수학 수업에서 사고력을 높이기 위해 계산기 사용을 허용하듯이, 챗GPT를 무조건 금지하기보다는 교육적으로 어떻게 슬기롭게 활용할지 고민해야 합니다. 단순히 정해진 코딩 기술을 습득하는 과거의 방식에서 벗어나, 인공지능을 도구로 삼아 새로운 콘텐츠를 생산하고 이를 비판적으로 분석할 수 있는 능력을 길러주어야 합니다. 이와 더불어 기술을 올바르게 사용하기 위한 디지털 인성과 윤리 교육이 학교 현장에서 더욱 중요해지고 있습니다. 인공지능은 예술과 음악 등 인간의 고유한 창의적 영역으로 여겨졌던 활동에서도 놀라운 성과를 보여주며 인간보다 뛰어난 결과물을 내놓기도 합니다. 하지만 방대한 데이터를 바탕으로 확률적인 답변을 생성하는 과정에서 발생하는 '할루시네이션(환각)', 즉 그럴싸한 거짓말은 여전히 해결해야 할 기술적 한계로 남아 있습니다. 이러한 허위 정보가 정치적 선동이나 사회적 혼란을 야기할 수 있는 만큼, 기술 발전의 잠재력을 누리는 동시에 그로 인한 피해를 최소화하기 위한 사회적 대책과 전문가들의 대안적 연구가 반드시 병행되어야 합니다. 미래의 일자리 지형은 더 이상 특정 직업의 틀에 고착되지 않을 것입니다. 자동차가 등장했을 때 육상 선수의 속도보다 운전 능력이 중요해졌듯이, 이제는 방대한 정보를 이해하고 활용하는 능력이 생존의 핵심 역량이 되었습니다. 과거의 암기 위주 학습에서 벗어나, 쏟아지는 정보 속에서 가치 있는 데이터를 캐치하고 이를 자신의 목적에 맞게 재해석하는 능력을 발굴하는 데 집중해야 합니다. 10년 뒤의 직업을 미리 걱정하기보다는, 어떤 환경에서도 변화에 적응하고 정보를 다룰 수 있는 기초적인 내공을 쌓는 것이 더욱 실질적인 준비가 될 것입니다. 글로벌 플랫폼 시장에서의 경쟁력 확보 역시 한국 사회가 직면한 중요한 쟁점입니다. 한국은 독자적인 포털과 워드 프로세서 생태계를 지켜낸 저력이 있지만, 인공지능 시대에도 이러한 '수성' 방식이 유효할지는 미지수입니다. 자칫 국내 시장의 특수성에만 안주할 경우 일본의 사례처럼 '갈라파고스 현상'을 겪으며 기술적 고립에 빠질 위험이 있습니다. 따라서 인공지능 경쟁에서는 한국어 특화라는 강점을 전략적으로 활용하는 동시에, 세계 시장을 겨냥한 보편적인 기술력을 확보하여 글로벌 표준과 끊임없이 호흡하며 경쟁력을 키워나가야 합니다. 인공지능과 공존하는 시대에 인간의 생존 전략은 인공지능을 적이 아닌 든든한 동료로 만드는 데 있습니다. 인공지능이 평균적인 수준의 결과물을 빠르게 만들어낸다면, 인간은 그 위에 자신만의 전문성과 통찰력을 담아 완성도를 극대화하는 역할을 수행해야 합니다. 모든 분야를 인공지능보다 잘하려 애쓰기보다는, 자신이 가장 잘하는 단 하나의 분야를 깊게 탐구하여 인공지능이 대체할 수 없는 고유한 영역을 확보하는 것이 중요합니다. 인공지능이 제공하는 50점짜리 결과물을 90점 이상의 가치로 바꾸는 인간의 기획력이 일자리의 미래를 결정할 것입니다.

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