[과학의 날 특집]대덕R&D특구
수리분석 응용한 기후변화진단 구상
감성측정 연구 … 우울증 등 치료 기대
모든 기초 학문의 근간인 수학을 연구해 국가 과학기술 발전의 한 축을 담당하는 국가수리과학연구소(이하 수리연)가 국가 미래기술 개발을 위한 사업을 중점 추진한다. 수리연은 올해부터 중점 추진할 미래 역점사업으로 ‘기후시스템 진단을 위한 수리과학기법 개발’과 ‘수리적 인간 감성 모델 개발’, ‘첨단 암호기술’ 등을 선정, 기초 과학 및 기술 분야의 상호교류를 통한 첨단 지식사회를 이끌 계획이다.
◆기후 변화 예측으로 저탄소 녹색 성장 지원
수리연이 올해 역점 사업으로 선정한 ‘기후시스템 진단을 위한 수리과학기법 개발 및 응용’은 수리 분석을 통해 기후 변화에 따른 환경 변화를 보다 정확하게 진단, 도시 및 자연생태계의 지속가능성을 유지시키고 저탄소 녹색성장을 지원한다.
기후변화로 인한 경제적 피해는 오는 2100년 우리나라 복지예산과 맞먹는 국내총생산(GDP)의 10%에 이를 것으로 예측되면서 향후 심각한 문제로 대두될 전망이다. 그러나 현재 기후변화 과학은 방출된 화석연료의 정확한 행방을 제시하지 못하고 있으며, 또 불확실성이 커 정량화하기에도 어려움이 많은 실정이다.
그 동안 기후변화 과학의 중심축인 탄소 및 물 순환에 관한 연구를 수행하고 있는 수리연은 기존 기후변화 과학에 접목시킬 최신의 수리과학 지식과 인프라를 구축해 기존의 한계를 돌파할 수 있는 계기를 마련할 계획이다.
수리연은 기후변화 진단을 위한 수리과학 기법과 수리분석 기법을 응용한 기후변화 진단시스템을 개발함으로써 기후환경 문제에 대한 대비책을 마련, 이를 과학과 산업 전반에 제공한다는 구상이다.
이를 위해 수리연은 핵심 연구 인력을 중심으로 국내외 외부 연구 환경과 사회 변화에 유연하게 대응할 수 있는 전담 사업팀을 구성하고, 최신 수리과학 이론의 실제적 적용과 적시적 반영을 위한 전문가 협력 체계를 구축 중이다.
?
◆인간의 감성을 수학으로 규명
많은 현대인들이 스트레스와 우울증을 겪고 있지만, 적절한 치료방법을 찾지 못해 국민 건강비용과 사회적 비효율성이 증가하고 있다. 그러나 여기에 감성인식 기술을 적용, 개인의 특성과 취향에 맞춘 조명이나 음악, 향기, 영상 등 다양한 형태의 감성 전환시스템을 적용할 경우 이 같은 문제를 크게 개선할 수 있다.
이와 관련해 최근 미래기술로 주목받고 있는 분야 중 하나가 감성과학과 ‘감성형 컴퓨팅(affective computing)’이다.
특히 사람의 인지적인 측면을 고려해 사용자가 의도하거나 원하는 서비스를 지능적으로 파악, 제공하기 위한 방법으로 인지 및 인식 기술의 필요성이 대두되고 있다.
때문에 감성기술은 산업과 감성의 융합을 통해 고부가가치의 창출 산업 간에 파급효과가 큰 분야로 부각되면서 국가 주도의 지원과 육성이 요구되고 있다.
수리연이 추진 중인 ‘수리적 인간 감성 모델 개발’은 특정 감성 유발 자극과 생체 신호 취득 및 처리 방법을 개발하고 이를 초고해상도화함으로써 특정 감성과 측정수치 간의 수학적 모델을 제시하고 실제 상용 콘텐츠로 발전시키는 것을 목표로 한다.
현재 생체신호나 영상처리 분야 국내 주요 연구진들은 전자공학 및 컴퓨터과학 전공자가 대부분이어서, 원천 알고리즘의 개발보다는 기존 알고리즘의 활용이나 성능 향상, 하드웨어 기반의 접근방법에 치중하고 있다는 지적이다.
이런 가운데 디지털 신호·영상처리의 기반이 되는 수리적 알고리즘과 인간 감성모델 설계를 통한 정량적 감성 측정이라는 근본 문제 해결을 위해서는 국내 유일의 수학 관련 정부출연연구소인 수리연의 역할이 보다 중요하다.
이재형 기자 1800916@cctoday.co.kr
이주민 기자 sinsa@cctoday.co.kr