4차 산업혁명 시대 맞아 D.N.A.S 등
핵심 알고리즘 제공… 기업 경쟁력 제고
수리모델링·시계열·이미지·텍스트 분석
수학적 해결 지원…우수혁신 성장 밑거름
문제 해결 플랫폼 ‘NIMS 풀림’ 제공도
[충청투데이 박현석 기자] 4차 산업혁명 시대를 맞아 사회 전반에 걸쳐 수학에 대한 수요가 점차 늘어나고 있다. 특히 산업수학은 D.N.A.S(Data, Network, AI, Security) 등 4차 산업혁명 기술의 핵심 알고리즘을 제공해 4차 산업혁명 분야 원천기술의 경쟁력을 결정하는 중요한 요소이다. 국가수리과학연구소(이하 수리연)는 현재 대한민국의 대표적인 산업수학 연구기관으로, 수리과학 분야 연구 역량을 기반으로 산업과 공공영역의 다양한 수학적 문제를 해결하고 지속적인 연구 협력을 진행하면서 기업들의 역량 성장과 경쟁력 강화에 기여하고 있다.
◆인공지능 기반 산업문제 수요 증가에 맞춘 산업수학 기술 확보·활용
최근 인공지능을 기반으로 한 산업수학 문제해결 수요가 늘어남에 따라 수리연에서는 △수리모델링 △시계열 분석 △이미지 분석 △텍스트 분석의 4가지 분야의 기술과 역량을 확보하고, 이를 활용한 수학적 해결을 지원하고 있다.
수리 모델링을 통한 문제해결은 산업분야에 대한 이해를 바탕으로 기업이 필요로 하는 수리적 모델을 개발하거나 데이터 분석을 통해 수리모델을 고도화하는 것이다. 이러한 보유 기술을 통해 기업 맞춤형 수리모델을 개발하여 제공하고 있다.
시계열 분석은 관측값이 시간 순서 따라 주어지는 데이터의 분석방법을 의미한다. 전통적인 회귀분석 방법에서부터 RNN·CNN과 같은 딥러닝 방법을 이용해 예측·분류·군집화 등의 시계열 분석을 수행하여 문제를 해결하고 있다. 이미지 분석은 디지털화된 이미지 데이터에서 의미있는 정보를 추출하는 것으로 사물인식, 영상분할 모션 감지 등 다양한 분야가 있다. 사물인식 모델과 이미지 분류 알고리즘 등을 활용하여 산업문제 해결이 가능하다. 텍스트 분석은 텍스트 형태로 주어진 데이터를 적절히 가공해 의미있는 정보를 얻는 방법이다. 텍스트 분석을 통해 잡 미스매칭 문제, 무역 자동화 서비스 등의 문제를 해결하고 있다.
◆수학적 문제 해결, 수혜기업의 우수 혁신 성장에 커다란 밑거름
수리연의 맞춤형 기업지원을 통해 실제 수혜기업의 매출증가로 이어지고 있으며, 문제해결 성과를 통해 특허출원 및 연구개발 투자를 유치하는 등의 선순환 구조가 이뤄져 기업들의 혁신 성장에 밑거름이 되고 있다.
인공지능과 빅데이터를 기반으로 잡 매칭 서비스를 제공하는 A기업(스타트업)은 2016년 수리연에 첫 문제 의뢰 이후 꾸준하게 연구소와의 협업을 통해서 잡매칭 고도화를 진행했으며, 지속적인 신규 서비스를 제공해 2019년 직원수가 3.5배 증가, 매출액 또한 꾸준하게 증가하고 있다.
CNC 생산 공정에서의 생산품 불량 감지 솔루션을 개발하는 B기업(스타트업)의 경우, 수리연의 문제 해결 지원 및 연구협업을 통해 새로운 불량 감지 솔루션을 개발하여 2018년 공동 특허를 출원하였으며, 현재까지 지속적인 지원을 통한 솔루션 개선을 통해 국내 유명 자동차 생산 대기업과의 계약 체결에도 성공했다. 다양한 공공 사회문제 해결 서비스 소프트웨어를 개발하는 C기업(스타트업) 또한 2017년 이후 수리연의 문제 해결 지원을 통해 여러 지자체로부터 연구개발 투자를 유치하는 등 혁신적인 성장을 보여주고 있다.
◆국내 산업수학 전문가들의 집단지성을 이끈다
수리연은 지난 3월 개방형 산업수학 문제해결 플랫폼인 'NIMS 풀림(PLIM:PLatform for Industrial Math)' 웹사이트를 오픈했다. 풀림은 기업 및 공공기관 등이 제안한 산업문제에 대해 수리연 내외부 전문가들의 집단지성을 활용해 새로운 접근 방식의 수학적 해결방안을 자유롭게 제시하고 공유하기 위한 플랫폼이다.
풀림을 통해 제시된 산업문제는 관련 분야 연구자 뿐 아니라 산업수학에 관심을 가진 기업인, 학생 등도 자유롭게 문제해결 과정에 참여할 수 있으며, 수학적 아이디어를 바탕으로 수리연 모더레이터 및 다른 참가자들과의 의견 교환과 토론 과정을 거쳐 해결 답안을 제출하면 된다.
또한 수리연은 기업 등이 의뢰한 산업문제를 수학자, 공학자 등 수리과학 분야 연구자들을 모아 수학적 모델링, 최적화, 데이터 분석 등을 통해 해결 방법을 제시하기 위한 산업수학 문제해결 워크숍 행사도 매년 2회 정기 개최하고 있다.
수리연은 이러한 전문가들의 집단지성을 활용하여 실제 산업 문제를 해결할 뿐 아니라 국내 산업수학 활성화를 통해 수집된 다양한 수학적 아이디어를 바탕으로 신규 연구 소재를 발굴해가는 선순환 구조를 계속적으로 만들어 갈 계획이다.
박현석 기자 standon7@cctoday.co.kr