[디지털투데이 이재구 기자] 향후 5년내 비즈니스와 사회를 바꿀 5대 기술(5 in 5)로 ▲양자컴퓨팅 ▲블록체인과 크립토앵커 및 초소형 컴퓨터 ▲격자 암호화 ▲AI로봇 현미경 ▲편견없는 인공지능(AI)기술이 꼽혔다.

IBM연구소는 19일(현지시각) 미국 라스베이거스에서 개막한 IBM ‘씽크 2018’ 컨퍼런스에 즈음해 '향후 5년 내 기업과 사회를 변화시킬 IBM연구소의 5대 발명품과 기술'을 소개했다.

위조 막아줄 블록체인과 크립토 앵커, 그리고 초소형 컴퓨터

그첫째는 위변조를 막아줄 블록체인 기반의 크립토 앵커기술과 이를 실현할 초소형 컴퓨터다. 아무도 짝퉁을 좋아하지 않을 것이다. IBM은 향후 5년 내 모든 사물과 기기에 내장될 소금알갱이보다 세계에서 가장 작은 컴퓨터를 만들고 있다.

여기에는 블록체인 기반의 이른바 ‘크립토 앵커(crypto-anchor)’기술이 적용돼 가짜(위조품)에 대응하게 될 것이다. 이들은 블록체인의 분산원장 기술과 함께 사용돼 제품의 원산지에서부터 고객의 손에 이르는 과정까지의 신뢰성을 보증하게 된다.

이러한 기술의 결합은 식품의 안전성, 제조된 부품의 원산지 보증, 유전자 변형 제품(GMO), 모조품 식별 및 명품의 출처 등에 대응하는 새로운 솔루션에 대한 길을 열어주게 된다. IBM의 초소형컴퓨터 활용분야가 대부분 공급망관리(SCM) 및 위조방지에 집중될 것이라는 의미다.

이 컴퓨터의 크기는 소금알갱이보다 조금 작은 1mmx1mm 크기다. 생산비는 10센트(약 100원)에 못미친다. 이 세계 최소형 컴퓨터는 수십만개의 트랜지스터, S램, 전력공급용 광전지, LED와 광센서를 사용하는 통신기가 든 프로세서가 장착돼 있다.

64개의 주기판(아래 사진)에는 각각 2대의 소형컴퓨터가 들어간다.

그리고 다음 사진은 소금더미에 올려진 한 대의 초소형 컴퓨터 실제 사진이다. IBM은 이 초소형 컴퓨터가 1990년 나온 x86 칩의 파워를 가지고 있다고 말하고 있다. 아직 이 초소형컴퓨터의 이름은 밝혀지지 않았다. 향후 2년내 제품을 소개할 것으로 알려졌다.

지금까지 나온 세계에서 가장 작은 컴퓨터는 지난 2015년 나온 미시간 마이크로 모트(Michigan Mote Mote)로 가로세로 크기가 각각 2mm였다. 이 트랜지스터의 클로즈업한 모습은 다음과 같다.

해킹 방지용 격자 암호화(lattice cryptography)기술

둘째로는 해커들의 해킹을 막는 격자암호화 기술이다.

IBM은 언젠가 모든 현재 암호화 프로토콜을 깨뜨릴 양자컴퓨터 같은 신기술을 따라 잡기 위해 암호화 방법을 개발하고 있다.

IBM 연구원들은 이미 격자 암호화(lattice cryptography)로 불리는 차세대 양자암호화 방식을 개발했다. IBM은 이를 자발적으로 미국가표준기술연구소(NIST)에 제출했다.

어떤 컴퓨터도, 심지어 미래의 양자 컴퓨터조차도 이를 해독할 수 없다. 격자 암호화 기술 방식을 사용하면 해커들에게 민감한 데이터를 노출시키지 않고도 파일을 작업하거나 암호화 할 수 있다. 격자암호화 기술은 정보를 숨기기 위해 고차원 기하 구조를 사용한다. 열쇠없이는 만능 폴트 토러런트 양자컴퓨터로도 풀 수 없는 문제를 생성해 낸다. 격자는 점으로 만들어진 무한 그리드다.

바다를 구할 인공지능(AI) 작동되는 로봇현미경

셋째로는 인공지능(AI)로 작동되는 로봇현미경이 있다.

향후 5년내 초소형 AI로 작동되는 자율 로봇 현미경은 클라우드 방식으로 네트워크화되며 전세계에 배치된다. 이는 날로 더럽혀져 가는 우리의 바다를 구하게 될 전망이다. 자율 AI로봇현미경은 지구상에서 가장 중요하고 위협받는 자원인 물의 건강을 실시간으로, 지속적으로 모니터링하게 된다.

IBM 과학자들은 해양 자원 건강의 자연적,생물학적 센서인 플랑크톤을 사용하는 접근 방식을택하고 있다.

AI 현미경은 자연환경에 있는 물에 놓여진 채 3D로 플랑크톤의 움직임을 추적하고 이 정보를이용해 물의 움직임과 건강성을 예측할 수 있게 해 준다.

이는 기름 유출 및 육지에서 오염물질이 흘러들어 가는 것과 같은 상황에서 도움을 줄 수 있으며 적조와 같은 위협을 예측할 수 있게 해준다.

편향되지 않은 AI 기술

네 번째로는 편향되지 않은 AI를 만들어줄 솔루션 기술이다 .

AI의 활용도가 날로 높아져 가고 있지만 그에 따른 편향성있는 AI에 대한 불만역시 폭발하는 추세다. 이에따른 대응기술이 필요하게 됐다.

IBM은 편향되지 않은 AI만이 살아남을 것이라고 보고 있다. 이에따라 IBM연구소는 향후 5년내 편향된 AI시스템과 알고리즘의 상당한 증가세에 대응할 새로운 솔루션을 갖게 될 것이라고 전망했다.

'믿을 수 있는' AI시스템 개발을 위해서 공정하고, 해석 가능하며 인종·성·이데올로기적 편견이 없는 데이터를 기반으로 AI시스템을 개발하고 교육하는 것이 중요하게 됐다.

IBM 연구진은 이를 염두에 두고 AI 훈련용 데이터세트에 존재할지도 모르는 편견을 줄이는 방법을 개발해 왔다. 이에 따라 추후 이 데이터 세트에서 배우는 어떤 AI알고리즘이라도 가능한 범위에서 불평등을 최소화하고 이를 영속화할 수 있게 될 것이다.

IBM 과학자들은 교육 데이터를 사용할 수 없는 경우에 AI시스템을 테스트할 수 있는 방법도 고안해 냈다.

주류로 등장할 양자컴퓨팅 기술 

다섯 번째는 양자컴퓨팅이 주류로 등장하게 된다는 것이다.

오늘날 양자컴퓨팅은 연구원들의 놀이터가 되고 있다.

5년내 양자컴퓨팅은 새로운 범주의 전문가와 개발자가 그동안 해결할 수 없던 것으로 여겨졌던 문제들을 해결하는 수단으로 광범위하게 사용될 것이다.

모든 대학 강의실, 심지어 심지어 고등학교에서도 양자강의를 받게 될 것이다

IBM연구원은 이미 양자화학 분야에서 중요한 이정표에 도달해 있다. 이들은 양자컴퓨터를 이용해 시뮬레이션된 가장 복잡한 분자인 베릴륨 하이드라이드(BeH2)의 원자결합을 성공적으로 시뮬레이션하는 데 성공했다. 이 분자는 양자컴퓨터에서 시뮬레이션된 가장 복잡한 분자다.

향후에는 양자컴퓨터의 복잡성이 점점더 증가하면서 문제를 지속적으로 해결해 나가며, 마친내 전통적 컴퓨터만이 수행하던 능력을 따라잡고 결국은 그 성능을 능가하게 될 것이다.

아빈드 크리슈너 IBM연구소장은 “올해의 ‘5 in 5’는 지각을 변동시키는 혁신 이상의 것이다. 이는 선(善)을 실현하기 위한 힘을 절실히 필요로 하는 세상에서 기술의 역할을 재확인시켜 준다. 다루기 힘든 도전과 전례없는 위협을 극복하는 사회의 능력은 AI, 블록 체인, 격자 암호화 및 양자 컴퓨팅 같은 기술의 꾸준한 발전에 달려 있다. IBM연구소는 그동안 이런 분야에 많은 투자를 해 왔다”고 말했다.