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미국의 작가 데일 카네기(Dale Carnegie)는 ‘세상의 중요한 업적 중 대부분은 희망이 보이지 않는 상황에서도 끊임없이 도전한 사람들이 이룬 것이다’라는 말을 남겼다. 우리 주변에서 보는 흔한 발명품부터 컴퓨터 등의 과학 기술 개발은 무수한 사람들의 희생과 도전정신에서 비롯된 작품이라 해도 과언은 아니다. 그런 의미에서 연세대학교 컴퓨터과학과 이인권 교수의 도전은 또 하나의 놀라운 원천 기술의 발견이자, 더 진보된 미래 영역의 시작점이다. 그가 제안한 ‘기계학습 특징을 이용한 멀티미디어 콘텐츠의 추상적 스타일 컨트롤에 관한 연구’는 삼성그룹 ‘2016년 미래기술육성사업’ 자유공모 지원과제에서 ICT 분야 연구과제로 선정되며 창의적 과학기술 발전에 새로운 문을 열었다.
기계의 감정을 이미지화시키는 미래지향적 기술
이인권 교수는 인간이 사진을 보거나 음악을 들을 때 느끼는 감정을 컴퓨터가 자동으로 인식하는 방법에 대한 연구를 진행해 왔다. 그는 이 기술에 “만약 어떤 이미지를 보면서 느끼는 감정이 A라고 할 때, 다른 B의 감정을 느끼도록 이미지를 바꿀 수 있을까?”라는 의문을 더했고, 방법론적인 아이디어를 찾아 과제를 제안했다.
“컴퓨터 능력이 급변하는 가운데 예술, 감정, 미적 감각 등의 추상적인 스타일을 인식하고 창조하는 것은 과학 기술에서도 고난도 분야에 해당합니다. 제가 제안한 연구 과제는 기계학습의 역과정을 통해 이미지, 비디오 등 멀티미디어 콘텐츠를 사용자가 원하는 추상적 스타일로 자동으로 변형하거나 생성하는 기술에 대한 연구입니다.”
금번 연구가 실현화되면, 사용자가 원하는 간단한 감정을 제시함으로써 어떤 사진에서 그 감정이 느껴지도록 쉽게 변형할 수 있는 감정인식에 대한 원천기술이 확보된다. 이미지를 바꾼다는 것은 해당 이미지를 구성하고 있는 색, 출현하는 물체나 이들의 배치 등 고차원적인 특징을 고려해 원하는 감정에 보다 가까운 형태로 변형하는 것을 뜻하며, 이 과정에서 이미 존재하는 감정인식 기계학습의 결과 및 방식을 활용할 수 있다. 이 교수는 기계학습의 정확도를 충실히 이용할 수 있는 가장 진보된 기술이 적용된다며 연구에 대한 자신감을 내비쳤다. 더불어 그는 기계가 이미지를 변형하는 것에서 나아가 무지의 상태에서 사용자가 원하는 감정을 가진 이미지를 생성해 내는 방법까지 영역을 확대할 방침이다. 이를 위해 모든 과정의 기본이 되는 이미지, 비디오로부터의 감정인식 기계학습에 관한 연구도 전문가들과 함께 꾸준히 이어갈 것이라고 밝혔다. 연구의 성공은 특정 목적에 맞는 전문적인 기능까지도 수행할 수 있다는데 의미가 있다. 뛰어난 효과에도 불구하고 비용이나 인력 부족 등의 장애요소로 인해 필요한 제작물을 만드는데 어려움이 뒤따랐던 미술치료, 정신의학 등에서 그 활용 가치를 인정받을 것으로 기대된다. 더불어 건축, 편집, 공산품의 디자인에서 사용되는 작은 이미지의 아이디어부터 디자인 전체를 아우르는 제품의 콘셉트 디자인까지 그 응용 범위는 무궁무진할 것으로 보인다.
컴퓨터 그래픽스 분야 연구들을 진행하면서 애니메이션, 이미지, 비디오 등이 특정한 스타일을 가지도록 이를 변형하는 연구를 진행해 온 이 교수. 그는 인간이 연기한 모션캡처 데이터를 애니메이션으로 자동 전환하는 기능, 비디오 콘텐츠를 유화나 수채화로 변형하는 연구 등에 관심을 보여 왔다. 또한 컴퓨터 음악 분야에 대한 연구도 병행하면서 시각적인 객체와 음악이 만났을 때 어떻게 어울리는지, 상호작용에 대한 연구에 집중했다. 그 결과 어떤 음악에 대해서도 실시간으로 다양한 분수 쇼를 만들어 내는 기술을 개발했고, 해당 기술은 기술이전 되어 상용화를 앞두고 있다. 이외에도 가상현실, 콘텐츠 보호기법 등 다양한 분야에 관심을 기울이고 있으며, 예술적, 추상적 분야에 과학을 접목해 인간의 창의적 활동에 도움을 줄 수 있는 컴퓨팅 기술을 발전시키는데 연구 역량을 강화하는 중이다.
소프트웨어 프로그램 기술 교육의 보급 강화
이인권 교수는 끊임없이 연구 개발에 몰두할 수 있는 원동력은 ‘흥미’와 ‘관심’이라고 밝혔다. ‘잘하는 사람, 노력하는 사람을 이길 수 있는 사람은 즐기는 사람’이란 말처럼 그는 흥미로운 것, 관심 있는 분야의 연구를 즐기면서 하길 바란다. 음대를 지원하고 싶었을 만큼 음악과 예술에 조예가 깊었기에 그의 연구는 예술과 관련된 것이 많고, 이에 늘 즐겁다. 또 다양한 분야의 사람들과의 교류도, 뜬금없어 보이는 문화 활동도 적극 추천한다. 아이디어도 얻고 새로운 분야에 대한 관심도를 높일 수 있기 때문이다.
“현재 연구 환경은 과거보다 정말 많이 좋아졌습니다. 이런 환경의 변화가 우리 과학기술의 미래를 밝히는 원동력이라 생각합니다. 더불어 당장의 성과에 치중하기보다는 미래 인재 육성에도 과감한 투자가 필요합니다.”
이 교수는 가까운 미래에는 소프트웨어 프로그램 기술 교육의 질이 국가의 능력을 판가름하게 될 만큼 중요하다고 강조한다. 그만큼 소프트웨어는 모든 학문과 기술의 기본이며 나아가 기술 발전의 성패를 좌우할 것이란 의미다. 초?중?고등학교에서 소프트웨어 프로그램 교육이 시작됐지만 미흡한 부분이 많다고 언급한 그는 미래 기술 선도를 위해 해당 교육에 대한 이해와 강화가 반드시 이뤄져야 한다고 거듭 강조했다.
여전히 예술 분야에 대한 과학적 접근은 어렵고 인간의 창의력에는 한참 미치지 못한다. 또한 아무리 과학 기술이 발전한다고 해도 인간의 영역을 능가할 수는 없을 것이다. 그러나 작은 부분부터 하나씩 개발해 나간다면 이인권 교수가 꿈꾸는 인간의 창의적 능력에 촉매 역할을 할 기술 발전은 이뤄질 것으로 보인다.
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