[10월호, 2020년] 지속가능성과 인공지능 : 안드로이드는 지속가능성의 꿈을 꾼다

[10월호, 2020년] 지속가능성과 인공지능 : 안드로이드는 지속가능성의 꿈을 꾼다 - 4기 최강현

지속가능성과 인공지능 : 안드로이드는 지속가능성의 꿈을 꾼다.

우리는 변화의 시대에 살고 있다. 4차 산업혁명을 통해 기술의 발전속도가 인간의 역량을 뛰어넘을 것으로 예상되는 인류사 첫 세대인 동시에 거듭된 사회문제와 환경문제로 인하여 지구에 거주할 수 있는 마지막 세대로 언급되기도 한다. 우리는 변화의 시대에 놓인 두 갈림길 앞에 살고 있다.

그림 1 : 우리는 갈림길 앞에서 살고 있다.

따라서 이 글에서는 우리 사회의 지속가능성을 지키기 위해 인공지능으로 대표되는 기술적 혁명이 사회에 어떤 영향을 줄 수 있을지 생각해본다.

인공지능이란?

인공지능 기술은 이 시대 기술적 혁명의 대표적 아이콘이다. 알파고와 이세돌의 대국으로부터 채 5년이 지나지 않았지만 우리는 매일 그들에게 길을 묻고, 날씨를 물으며 심지어 어떤 옷을 입는 게 좋을지 묻는다. 인공지능은 이미 우리 사회의 일원이라고 해도 과언이 아니다.

인공지능의 종류는 이미 헤아릴 수 없이 많고, 인공지능이 다루는 분야도 앞서 언급한 알파고에서부터 이미지 처리, 언어 처리, 환자의 상태 예측에 이르기까지 매우 다양하므로 인공지능의 역할과 한계를 정확히 정의하는 것은 불가능하다. 따라서 이 글은 먼저 인공지능의 역량을 크게 두 가지로 제안한다.

주어진 정보를 받아, 그 정보가 무엇을 뜻하는지 결정할 수 있는 예측적 능력
기존의 업무처리 과정을 최적화하여 비용을 줄이거나 처리 속도를 빠르게 하는 능력

위의 두 가지 측면에서 인공지능은 이미 여러 번 사람의 역량을 뛰어넘었으며 많은 부면에서 두각을 보인다.

인공지능은 지속가능한 사회와 관련이 있는가?

인공지능은 우리 생활에 밀접하게 연관되어 삶을 편리하게 한다. 그러나 단순 편의적 측면뿐만 아니라 정부의 정책 결정 과정이나 기술의 효율적 도입을 위한 의사결정과정에 이르기까지 이미 사회 전반에 영향을 끼치고 있다. 반면 인공지능의 훈련과 사용에 필요한 전력 소모는 전 지구적으로 상당한 비율의 탄소 배출량을 차지하고 있으며, 이는 더욱 늘어날 전망이다 (그림 2).

그림 2 : 인공지능이 사용하는 탄소 배출량은 이미 사회에 영향을 끼칠 정도로 늘어났다 [1].

따라서 인공지능은 긍정적인 면과 부정적인 면에서 이미 사회에 영향을 끼치고 있으며, 앞으로 지속 가능한 사회를 만드는데 인공지능에 대한 이해와 올바른 적용은 꼭 필요하다.

인공지능은 지속 가능한 사회에 어떻게 기여하는가?

최근 연구 결과[2]에 따르면, UN SDGs (UN Sustainable Development Goals) 항목 총 169개 중 79%에 달하는 134개 항목은 인공지능에 의해 긍정적인 영향을 받을 것으로 예상되었다 (그림 3). 이 글에서는 그 중 대표적인 사례에 대해 정리한다.

그림 3 : 인공지능은 SDGs 항목 중 79퍼센트에 대해 긍정적 영향을 줄 것으로 예상된다[2].

1. 탄소 배출량 감소

UN Sustainable Development Goal 13은 기후변화에 대한 지속 가능한 대응과 예방을 대표한다. SDGs 13을 위해 인공지능은 에너지 사용 효율을 높여 화석연료의 사용으로 인한 탄소 배출량을 줄이는 동시에 정확한 에너지 소모 예측으로 지속 가능한 에너지의 사용을 증가시킨다.

한가지 예로, 구글 데이터 센터(인터넷을 이루는 광대역 네트워크 기기와 그 데이터를 저장하는 장소)의 사례를 들 수 있다. 데이터 센터는 그 특성상 서버를 운용하는데 필요한 막대한 양의 전력과 그 전력에서 발생하는 열을 식히기 위한 냉방장치가 필요하므로 많은 양의 탄소를 배출하는 시설이다. 현재 전 세계의 데이터센터가 사용하는 전력은 전 세계 전력 사용량의 1%를 차지하지만, IT 기술이 발전할수록 데이터센터의 사용량은 대폭 늘어날 수밖에 없으므로 미래 탄소 배출량에 큰 영향을 미칠 것으로 예상한다.

그러나 구글은 데이터센터의 운영에 인공지능을 도입하여 에너지 사용량을 줄였다. 구글은 자사가 개발한 DeepMind 인공지능 기술을 활용하여 데이터센터의 냉방방식 효율을 개선하였다. 인공지능은 데이터센터 내의 온도와 외부 기온, 그리고 냉각수 온도와 같은 여러 데이터를 사용하여 최적의 냉방방식을 찾아내었고 데이터센터가 꼭 필요한 만큼의 에너지를 사용하게 했다. 결국 구글은 데이터센터에서 소모하는 에너지의 약 30%를 줄일 수 있었다. [3]

이 사례와 같이 인공지능은 시설의 에너지 소모를 예측하고 자칫하면 버려질 수 있었던 에너지를 아낄 수 있는 능력을 갖추고 있다. 만약 사회 전반에 인공지능 기술을 사용한 에너지 기술이 적용된다면, 사회 전체의 에너지 소모를 줄일 수 있다. 현재 대한민국 전력 생산량의 68.7%는 화석연료를 연소시켜 만들어진다 [4]. 화력발전이 기후변화와 탄소 배출량 증가에 큰 부분을 차지하고 있다는 사실은 인공지능 기술이 지속가능성에 미칠 잠재력을 생각하게 한다.

2. 가뭄 대처와 사막화 방지

가뭄과 사막화 현상은 앞서 언급한 SDGs 13 (기후변화 대응)에 더하여 SDGs 1 (빈곤 퇴치), SDGs 2 (기아 종식), SDGs 6 (물과 위생)과 관련된 복합적인 사회문제이다. 하지만 인공지능은 스마트 농업기술과 연계하여 물과 화학비료를 적절히 사용하게 하고 사막화 현상을 막을 수 있는 능력을 가지고 있다.

가뭄과 사막화 현상은 전지구에 걸쳐 넓은 영역에서 일어나는 현상으로서, 사람이 직접 현재 상태와 영향을 파악하기에 많은 시간과 자원이 들기 때문에 정확한 분석이 어렵다. 하지만 인공지능과 인공위성 기술이 결합한다면 빠르고 정확한 분석이 가능해진다[5]. 인공위성에서 촬영한 지구 표면과 대기의 고해상도 이미지를 이용한다면, 인공지능은 사막화 현상이 발생한 지역과 그 심각성을 실시간으로 파악하여 정리할 수 있다 (그림 4). 또한 숲이나 정글 깊숙한 곳에서 발생한 무분별한 산림 파괴를 빠르게 대처하고 알려줄 수 있으므로 사막화 현상을 일으키는 녹지와 산림파괴에 대하여 방지와 빠른 대응을 가능하게 한다.

그림 4 : 인공지능과 연계한 인공위성 영상기술은 녹지와 산림 파괴를 실시간으로 인식한다[7].

가뭄과 사막화에 대한 현황 분석에 더하여 인공지능은 가뭄에 대처하고 사막화의 확산을 막는 데 도움을 줄 수 있다[6].

현대 농업에 필수적인 요소인 물과 비료는 적절하게 사용한다면 농업 생산량을 끌어올려 빈곤 퇴치와 기아 종식에 큰 도움을 줄 수 있다. 그러나 과다한 물과 비료의 사용은 물 부족을 일으키고 토양의 성질을 변화시켜 농작물을 포함한 식물이 자랄 수 없는 땅을 만든다. 이렇게 변한 땅은 물을 저장할 수 없어, 가뭄에 취약해진다. 특히 문제가 되는 경우는 이미 사막화가 진행된 토지 주변의 농지이다. 사막화가 진행된 토지 주변의 경계지대에 속하는 농지가 앞서 말한 문제를 겪는다면 빠르게 사막화가 진행되어 결과적으로 사막화 현상을 확산시킨다.

하지만 인공지능 기술을 도입한 스마트 농업기술은 물과 비료의 사용량을 농작물에 상태에 맞게 조정한다. 그 결과 농작물의 생산량을 유지하면서 환경에 대한 악영향을 최소화할 수 있다. 물을 꼭 필요한 만큼만 사용하고 토양을 건강하게 유지한다면 사막과 농지의 경계를 지켜 사막이 더 퍼지지 않게 막을 수 있다.

인공지능의 위험성

앞서 언급한 사례들에도 불구하고, 인공지능은 지속가능한 사회로 발전하는데 양날의 검이 될 수 있다. 그림 5는SDGs중 인공지능의 도입으로 인하여 부정적인 영향을 받을 항목들을 보여준다.

이 단락에서는 인공지능이 잠재적으로 해할 수 있는 지속가능성의 가치를 제시한다.

그림 5 : 인공지능은 SDGs의 일부 항목에 대하여 부정적인 영향을 끼칠 가능성이 제시된다[2].

첫 번째로, 인공지능은 불평등을 심화시킬 수 있다.

SDGs 5 (성 평등), SDGs 10 (불평등 해소)는 지속 가능한 사회를 향해 나아가기위해 꼭 해결해야 하는 목표이다. 그러나 윤리적, 사회적 가치를 고려하지 않은 무분별한 인공지능의 사용은 개발도상국이나 사회적 소수자를 인공지능 기술의 혜택에서 배제하거나 심지어 차별하는 결과를 가져올 수 있다.

인공지능을 훈련하고 사회 전반에 적용하려면 통신/인터넷 기술을 비롯한 고도로 발전한 사회의 인프라와 인프라를 기반으로 한 고성능 컴퓨터가 필요하다. 하지만 SDGs를 이루기 위하여 인공지능 기술이 가장 필요한 국가 중에는 현재 IT 인프라가 부족한 국가들이 다수 존재한다. 따라서 가장 필요한 국가들은 인공지능을 사회에 도입하기 어렵거나 심지어 필요한 곳에 사용할 수 없을지도 모른다. 이는 현재 선진국들과 개발도상국의 틈을 더욱 벌리는 결과를 가져올 수 있고, SDGs의 모토인 “Leaving No One Behind”와 맞지 않는다.

또한 편향된 데이터는 인공지능에 잘못된 경향성을 부여할 위험성이 있다.

최근 아마존사(社)는 인공지능 기술을 사용하여 면접자를 평가하는 시범적인 방법론을 시험하였다. 그러나 이 인공지능을 시험한 결과 이력서에 “여성”이라는 단어가 들어가면 면접자의 평점을 내리는 오류가 발견되어 큰 논란을 불러일으켰다[8]. 이처럼 편향된 데이터를 윤리적인 고찰 없이 사용하여 인공지능을 훈련한다면 뿌리 뽑아야 할 사회 전반의 편견을 우리가 느끼지 못하는 사이에 미래 사회에 그대로 전할 수 있다.

두 번째로, 인공지능은 사생활 침해를 초래할 수 있다.

인공지능의 정확성은 정보의 양에 비례한다.

따라서 더욱 정확한 인공지능을 만들기 위해서는 필연적으로 많은 양의 정보가 필요하다. 하지만 우리 각자는 정보를 소비하는 주체이자 생산하는 주체이기 때문에 더 많은 양의 정보는 더 많은 사생활이 정보의 형태로 수집된다는 것을 의미한다. 그 결과 개인의 사생활 침해의 위험성이 점점 커질 수밖에 없다. 따라서 사회의 발전을 위하여 어느 정도까지 인권을 제한할 수 있는지에 관한 논의에서 인공지능은 태생부터 자유로울 수 없다.

인공지능, 어떻게 사용해야 하는가?

앞서 언급한 것처럼 인공지능은 많은 장점을 갖고 있지만, 기존 정보의 편향성에 취약한 단점을 갖고 있다.

따라서 인공지능의 개발과 인프라 육성에 참여하는 선진국과 기업들은 자국의 사적인 이익이나 목표를 위하여 인공지능에 편견이나 경향성을 도입하지 않아야 하며 인공지능 개발에 참여하는 모두는 세계 시민의식을 갖고 편향되지 않은 중립적인 인공지능을 만들어야 할 것이다.

또한 불평등을 해소하기 위하여 인공지능 기술의 국가적인 독점을 피하고 개발도상국과 선진국 간의 기술 교류에 관한 논의가 필요하다.

사회적으로도 인공지능을 윤리적이고 지속가능하게 사용하기 위해서 통일된 합의와 법제적 장치가 필요하다. 사회가 인공지능을 받아들이고 윤리적인 인공지능 기술 개발과 사용을 위하여 사회 전체와 정부의 규제 장치가 필요하다. 인공지능의 위협은 인공지능을 전쟁에 사용하는 등의 직접적인 위협 뿐만 아니다. 인공지능 기술이 인종, 국가, 성별에 따라 사회 구성원에게 차별의 도구로써 이용된다면 그 자체로 인공지능이 사회에 끼치는 위협으로서 작용할 것이다.

역사적 관점에서 보았을 때, 새로운 기술의 발달은 철학적, 윤리적 발전을 동반하였고 이는 새로운 기술이 사회로 융합되는데 필수 불가결한 요소였다.

인공지능 기술은 사회에 대대적으로 대두된 지 얼마 지나지 않은 최신 기술에 속한다. 앞으로 살아갈 사람들에게 지속 가능한 미래를 물려주기 위해서는 우리가 살아가는 지금이 기술의 발전과 윤리적 발전이 발맞추어 나아가야 하는 때이다. 사람과 인공지능이 함께 지속 가능한 사회에 대한 꿈을 꾸는 미래를 바란다.