AI가 사람과 첼로 협연한다…어떻게 하는 걸까

생성형 인공지능(AI)이 유명 첼리스트 '첼로댁'과 협연을 한다. 행사장에선 4족 보행로봇이 안내 도우미 역할을 능숙하게 해낸다.

오는 10일 서울 코엑스에서 막을 올리는 '디지털혁신 페스타 2024(Digital Innovation Festa 2024, 이하 디노 2024(DINNO 2024))'에서 볼 수 있는 장면이다. 과학기술정보통신부(과기정통부)가 주최하고 한국SW산업협회와 지디넷코리아가 주관하는 '디노 2024'는 국내 최대 디지털 행사로 자리잡았다.

올해 행사에선 AI, 양자, 바이오 등 첨단기술의 현재와 미래를 한 눈에 확인할 수 있다. 특히 '디노(DINNO) 2024'에선 ▲양자컴퓨터 ▲AI와 유명 첼리스트 '첼로댁'간 협업 ▲4족 보행로봇 '스팟' 등 3대 볼거리가 많은 관람객들의 시선을 사로잡을 것으로 예상된다.

표준연, 20큐빗 양자컴퓨터 전시···"새로운 컴퓨터 혁명 체감"

현재 세계기술패권 중심은 누가 뭐라고 해도 인공지능(AI)이다. 미래는 어떨까? 많은 전문가들은 양자가 그 자리를 차지할 것으로 전망한다. 양자는 기술적으로 컴퓨팅, 센싱, 보안(네트워크) 등 세 분야로 구분한다.

양자의 중첩·얽힘·경로합 특성을 활용한 양자컴퓨터는 무한대에 가까운 연산 능력을 과시한다. 디지털 컴퓨터는 1비트에 ‘0’ 또는 ‘1’이라는 한 개의 정보만 저장한다. 양자컴퓨터는 다르다. ‘0’부터 ‘1’의 중간 상태인 큐빗(qubit, 양자컴퓨터 연산 단위)에 무수히 많은 정보를 저장하고 빛의 속도로 처리한다. 양자컴퓨터에 비교하면 슈퍼컴퓨터를 ‘주판’ 수준이라고 말하는 이유다.

2019년 미국 구글은 슈퍼컴퓨터로 1만 년 걸리는 연산을 단 200초 만에 해내는 53큐빗 '시카모어' 양자 프로세서를 선보였다. 이듬해 중국 과학아카데미 양자혁신연구소는 자신들이 만든 양자컴퓨터가 세계 최고의 슈퍼컴퓨터보다 100조배 이상 빠르다고 주장했다. 현존 디지털컴퓨터와는 전혀 다른 방식의 새로운 컴퓨터 혁명이 눈앞에 다가오고 있는 것이다. '디노 2024'는 그 미래를 체감할 수 있는 장이다.

국내 양자컴퓨터 산실은 대전에 본부가 있는 한국표준과학연구원(KRISS, Korea Research Institute of Standards and Science, 이하 표준연)이다. 1975년 설립했다. 내년이 창립 50주년이다. 표준연은 올 1월 자체 기술로 개발한 20큐빗 양자컴퓨터를 공식 석상에서 시연한 바 있다. 이어 지난 6월에는 세계 최초로 2차원 상온에서 스커미온을 생성하고 제어하는 데 성공했다. 기존 3차원 대비 소모 전력은 낮추고 양자 효과는 극대화한 것이다. '디노 2024'에 참여하는 표준연은 행사 기간(10월 10일~12일)동안 자체 개발한 20큐빗 양자컴퓨터를 전시한다.

우리 정부는 오는 2026년까지 약 500억원을 들여 50큐빗 양자컴퓨터를 개발할 계획이다. 50큐빗은 현재의 슈퍼컴퓨터 성능을 능가할 수 있는 기준점(양자 우위)으로 여겨진다. 양자컴퓨터 세계 최강인 미국을 100으로 했을때 우리나라는 62.5% 수준인 것으로 정부는 추산한다.

이에, 오는 2030년대초까지 1000큐빗급 초전도 기반 범용 양자컴퓨터 개발을 추진한다. 양자컴퓨팅 분야 강자 미국 IBM은 작년 12월 세계 최초의 범용 1000큐빗 양자컴퓨터 '콘도르'를 선보인 바 있다.

GIST 개발 AI, 유명 챌리스트 '첼로댁' 및 대금 연주자와 협업

유명 첼리스트 겸 유튜버 첼로댁. 10일 서울 코엑스에서 AI와 협연을 한다.

지난 8월, 광주과학기술원(GIST, 총장 임기철)에서는 이색적인 피아노 연주회가 열렸다. GIST 인공지능연구소(소장 안창욱·AI대학원 교수) 주관으로 그랜드 피아노 두 대가 스스로 연주하며 배틀을 벌였다. 대만 영화 ‘말할 수 없는 비밀’의 피아노 배틀 장면을 재현했다.

사람이 치지 않은, 피아노가 스스로 연주한 건 GIST 인공지능연구소장 안창욱 교수가 만든 AI 작곡가 '이봄(Evom)'이 있어 가능했다. '이봄'은 안 교수가 2016년 세계 처음으로 개발한 AI 작곡가다. 딥러닝으로 음악 작곡 이론과 장르적 특성을 파악해 새로운 곡을 작곡할 수 있다. 최신 AI 기술을 접목해 사람 표정을 인식할 수 있으며, 사용자가 말하거나 입력하면 이를 이해하고 상황에 적합한 곡을 즉석에서 만들어내기도 한다. 실체는 서버지만, 친근감을 위해 버추얼 휴먼으로 제작해 '이봄'이라는 이름을 갖고 있다. 나이도 올해 23세다. K-팝은 물론 트로트, 클래식까지 모든 장르를 작곡할 수 있다.

시중에 있는 대부분의 AI 작곡 프로그램은 딥러닝 기반으로 AI가 수십만 곡의 음악 데이터를 학습해 온 결과다. 이에 반해 '이봄'은 AI에 화성학, 대위법 등 음악 이론을 학습시켜 사람이 작곡하는 방법을 모사하게 했다. AI가 직접 코딩을 배웠다. 이를 기반으로 무작위로 음표들을 만들어 결과물이 음악적으로 얼마나 가치 있는지 스스로 측정해 이중 좋은 곡을 뽑고, 다시 곡을 재조합하는 과정을 여러 번 거친다. 이를 통해 시간이 지날수록 음악적으로 완성도가 높은 곡을 만들어낸다. AI 기술 중 진화 탐색 기술을 적용했다.

오는 10일 서울 코엑스 3층 C홀에서 열리는 '디노 2024' 행사에 오면 AI '이봄'이 만든 곡과 유튜브 구독자 30만명을 보유한 첼리스트 '첼로댁(cellodeck, 본명 조윤경)'이 협연하는 걸 볼 수 있다.

9세 때 첼로를 시작한 '첼로댁'은 서울대학교 기악과 학사, 줄리어드스쿨 음악대학원 기악과 석사, 왕립음악대학 대학원 아티스트 디플로마(Artist Diploma)를 거쳤다. 2014년 요하네스 브람스 국제콩쿠르 첼로 부문 2위, 2016년 영국 뮤지션스 컴퍼니 프린스 컴페티션 우승 경력이 있다. 첼로댁은 유학중이던 2017년 연습을 너무 많이한 까닭에 손가락에 무리가 왔고 준비중이던 국제대회를 접고 '쉼' 모드에 들어갔다. 이 시기에 대중음악을 커버한 영상을 유튜브 채널에 올리면서 '첼로댁'으로 유명세를 얻었다.

전공인 클래식외에 이문세의 '가을이 오면', 조덕배의 '꿈에', 김윤아의 '봄날은 간다', 폴킴의 '모든 날 모든 순간', 전람회의 '기억의 습작', 아이유의 '밤편지' 등 가요부터 '돌아와요 부산항에', '소양강 처녀' 등 트로트까지 장르를 가리지 않고 커버 영상을 만들었다. 특히 아이유의 ‘밤편지’ 커버곡 영상에는 200개가 넘는 댓글이 달리기도 했다. '첼로댁'이라는 이름은 영상 편집에 능한 남편이 지어줬다고 한다. '이봄'은 11일에는 대금연주자와 협연 한다.

클로봇, 순찰 4족보행 로봇 스팟 전시···VIP들 전시 관람때 앞에서 '안내'

AI와 함께 뜨는 디바이스(기기)가 있다. 로봇이다. 여러 로봇 중 세계적으로 대중에 가장 인기있는 로봇이 미국 보스턴 다이나믹스가 만든 로봇이다. 현대차그룹이 지분 80%를 갖고 있는 보스턴 다이나믹스 로봇은 사람이 하기 힘든 덤블링을 하거나 계단도 척척 올라간다. 최근엔 산업용으로도 유용히 쓰이고 있다. 대표적인 게 4족 보행 로봇 ‘스팟(SPOT)’이다. 주로 정찰과 경비에 쓰인다. '스팟'은 지난 2020년 상업용 버전이 처음 발표됐다. 이후 지속적으로 자율성을 높이고, 센서 페이로드를 개선하는 방향으로 업그레이드, 최신 버전인 4.1이 지난달말 공개됐다.

'스팟'은 장애물을 감지하고 회피하는 자율주행 기능과 원격 운영, 자동충전 기능을 갖췄다. 기아 오토랜드 광명, 현대건설 현장 등 주요 산업 현장에 투입됐다. 임무 수행시 탑재한 장비를 활용해 캡처 데이터를 업로드한다. 시설물 내 운반용 터거, 지게차 등 동적인 물체와 사람을 추적해 장애물을 피할 수 있다. 카트, 전선, 사다리 등 일반적인 위험도 감지하고 피한다.

로봇분야 셀럽 '스팟'이 오는 10일 코엑스에서 개막하는 '디노 2024'에 출현한다. 제작사인 보스턴 다이내믹스와 협력 관계인 국내 로보틱스 기술기업 클로봇이 출품, 선보인다. 순찰과 경비가 주특기인 '스팟'은 이날 어느때보다 중요한 '임무'를 맡았다. 개막일인 10일 VIP들이 주요 전시물을 관람할때 이들과 동행하며 안내 역할을 한다.