7. 사람과 지구를 살리는 생명공학

이상엽 KAIST 생명화학공학과 특훈교수

융합연구원 – 연구는 문제를 잘 선정해야 합니다. 인류가 처한 문제는 환경분야가 많습니다. UN에서 17가지, 기아 건강 평등 환경영향 줄이는 일등을 고민하고 있습니다.

건강 생산 농업 융합 바이오텍이 있습니다. 기후변화에 대응하고 생산하고 소비하는 분야를 보아야 합니다.

이산화탄소 온실가스 때문에 문제 입니다. 화석연료를 태우고 플라스틱을 소각하면서 발생하는 이산화탄소가 주범입니다. 초미세먼지도 많이 나옵니다.

화석연료를 쓰지 않고 재생 가능한 연료를 사용하고 바이오 공장을 통해 연료를 만들고자 지난 20년간 연구해 왔습니다.

미생물은 김치에 들어있는데 미생물은 뇌가 없으니 마구 죽이고 먹어도 비판받지 않습니다. 미생물이 내놓는 것이 이산화탄소와 메탄인데 이를 잘 활용하여야 합니다. 미생물이 연료가 되기도 합니다. 나무에서 다당이 나와 연료가 됩니다.

미생물이 여기저기에 있는데 이를 활용하여 연료를 생산할 수 있습니다. 경제성이 있어야 기술이 됩니다.

대사공학 – 세포의 대사 및 조절 네트워크를 공학적으로 조작하여 목적을 달성하는 기술입니다. 미생물의 경제성을 높이는 것이 기술입니다.

유전자는 단백질을 만드는 DNA의 단위입니다. 유전자를 꺼내서 박테리아에 넣어서 단백질을 만들게 합니다. 유전자 조절 네트워크가 있습니다. 컴퓨터를 이용하는 기술을 합하여 총체적으로 운용해야 합니다.

바이오연료 – Biofuels/ 플라스틱/ 거미줄 – 단백질 – 실크 – 방탄조끼 낙하산/ 홍합의 끈으로 수중접착제를 만듭니다. 바실러스 균 – 라또의 흰 줄 – 면역보강.

오일이 늘면 바이오는 감소합니다. 하지만 중요한 것은 환경입니다. 2020년부터 화학 플라스틱은 금지이고 바이오 플라스틱만 사용하라고 합니다. (프랑스)

약식동원-藥食同源 /몸이 좋아지면 피부가 좋아집니다. 알파고 제로. 10,000판을 패했습니다. 이 음식을 함께 먹으면 안 된다는 것을 프로그램화하여 헬스케어에 도움을 주고 있습니다.

8. 딥러닝의 개념과 최신 동향

김문수 주임교수

철학적이고 심리적인 부분이 맞닿아 있습니다. 인간의 사고방식, 지혜에 대한 귀납적 접근입니다. 기업의 CEO는 실체적 효용으로 이해할 필요가 있습니다. 귀납적 연산의 힘입니다.

심층 신경망을 활용한 머싱러닝, 기계학습입니다. 기업의 CEO는 이를 통해 숨어있던 매출액을 찾아 늘리고 비용을 줄일 수 있습니다.

데이터는 인공지능과 블록체인이고 사람은 휴리스틱과 휴브리스입니다. 인공지능은 합리적으로 행동하는 것입니다. 과거에는 사람처럼 생각하는 것이라 보았지만 지금은 합리적으로 생각하는 것입니다.

연산의 힘을 바탕으로 감정을 배제하고 비인간적인, 결과 중심적으로 의사 결정하는 것이 딥러닝입니다.

인공지능의 개척분야가 많이 있지만 현재는 딥러닝이 인공지능의 대세입니다. 심층신경망을 이용한 머신러닝을 딥러닝이라 합니다. 기계가 학습을 합니다.

사람의 신경망을 모티브로 한 심층 신경망이 딥러닝의 방식입니다. 학습이란 일반화 하는 것이고 암기하는 것이 아니라 학습의 과정을 통해 일반화하고 이를 통해 새로운 것을 접하더라도 예측하게 할 수 있는 능력을 갖게 하는 것입니다.

인공신경망은 속마음을 알아맞히는 기계입니다. 강의가 좋았다면, 내용이 좋았다면 각각의 점수가 높아 좋았다는 결과로 만족을 얻습니다.

컴퓨터가 사람의 감정을 이해하게 되면 만족도를 알 수 있게 합니다. 컴퓨터가 70% 정확도에서 99.5%까지 정확도가 올랐습니다. 과거에 못 풀었던 문제를 이제는 컴퓨터가 문제를 풀어내고 있습니다.

[약력]
-1958년 화성 비봉 출생
-경기도청 홍보팀장, 공보과장
-동두천·오산·남양주시 부시장
-경기테크노파크 원장
-화성시 시민옴부즈만