구글, 30억 달러 투자로 965억 달러 효과 … “800년치 연구성과 단 몇달만에 달성”

A Policy Framework for Building the Future of Science with AI

전 세계 72%, AI의 과학적 혁신 기대

구글이 발표한 ‘AI와 과학의 미래를 위한 정책 프레임워크’ 백서에 따르면, AI는 이미 의료, 기후변화, 신소재 개발 등 다양한 과학 분야에서 혁신적인 성과를 보여주고 있다. 구글-입소스(Ipsos) 연구에 따르면, 전 세계 인구의 72%가 과학 분야에서 AI의 긍정적 영향을 기대하고 있으며, 의료 분야에서도 71%가 AI 활용을 지지하는 것으로 나타났다. 농업(60%)과 사이버보안(57%) 분야에서도 AI의 활용에 대한 기대가 높은 것으로 조사됐다.

2억 개 단백질 구조 분석, AI로 즉시 가능

구글의 연구에 따르면, AI는 이미 여러 과학 분야에서 놀라운 성과를 보여주고 있다. 구글 딥마인드의 알파폴드(AlphaFold)는 2억 개의 단백질 구조를 예측해 전 세계 190개국 250만 명 이상의 연구자들에게 무료로 제공하고 있다. 이는 기존의 X선 결정학 방식으로 단백질 구조를 분석할 때 한 번에 10만 달러와 수년의 시간이 걸리던 것과 비교하면 혁신적인 발전이다.

알파폴드를 기반으로 개발된 알파미센스(AlphaMissense)는 유전자 변이의 병원성을 예측하여 암과 같은 질병의 진단과 치료법 개발을 가속화하고 있다. 또한 구글의 GNoME는 800년이 걸릴 것으로 예상되는 결정구조 연구를 단 몇 개월 만에 완료하여 220만 개의 새로운 결정구조를 발견하는데 성공했다.

100개국 7억 명 대상 AI 기반 자연재해 예측

기후과학 분야에서 AI는 자연재해 예측과 대응에 혁신적인 변화를 가져오고 있다. 구글의 홍수 예측 AI 모델은 현재 100개국 이상에서 7억 명의 인구를 대상으로 서비스를 제공하고 있으며, 이 시스템은 구글 플러드 허브 플랫폼, 구글 검색, 구글 맵스에 통합되어 있다. 산불 감지 AI 시스템은 27개국에서 10-15분 단위로 대형 산불의 경계를 실시간으로 매핑하고 있으며, 파이어샛(FireSat) 프로젝트는 교실 크기(5×5미터)의 산불도 20분 내에 전 세계 어디서나 감지할 수 있는 AI 기반 위성 시스템을 개발 중이다.

인간 올림피아드 수준의 수학 문제 해결하는 AI

수학 분야에서 AI는 인간 수준의 문제 해결 능력을 보여주고 있다. 알파지오메트리(AlphaGeometry)는 국제 수학 올림피아드(IMO)의 기하학 문제 83%를 해결했으며, 이는 올림피아드 금메달리스트 수준의 성과다. 또한 알파프루프(AlphaProof)는 수학적 증명을 스스로 학습하는 강화학습 기반 시스템으로, 형식 수학 추론에서 중요한 진전을 이루었다.

30년 난제 해결한 양자컴퓨팅 AI

양자컴퓨팅 분야에서 윌로우(Willow)는 30년 동안 해결하지 못했던 양자 오류 수정의 핵심 과제를 해결했다. 이는 대규모 오류 수정 양자 컴퓨터 개발을 향한 중요한 진전이다. 연구진들은 AI를 활용해 양자 중력을 실험실에서 연구할 수 있는 방법도 개발했으며, 9큐비트 양자 컴퓨터에서 통과 가능한 홀로그래픽 웜홀의 동역학을 복제하는데 성공했다.

인류 의료의 혁신, AI로 실현

의료 분야에서 AI는 특히 큰 잠재력을 보여주고 있다. 현재 AI 기술은 백신 개발, 유전병 진단, 조기 암 진단 등에 활용되고 있으며, 약 1억 명의 사람들이 겪고 있는 당뇨성 망막병증과 같은 예방 가능한 실명의 원인을 정확하게 진단하는 데 도움을 주고 있다. 메드제미니(MedGemini)는 임상 추론, 다중 모달, 장문 맥락 이해 능력에서 중요한 발전을 보여주며, 영상, 수술 비디오, 유전체학, 초장기 건강 기록, 심전도 등 다양한 의료 데이터를 분석할 수 있다.

AI 연구 인프라, 민-관 협력으로 구축

공공-민간 파트너십이 AI 연구 인프라 구축에 중요한 역할을 하고 있다. 미국의 국립 AI 연구 자원(NAIRR) 시범 사업은 AI R&D 민주화를 위한 연구 인프라를 제공하고 있으며, 영국은 AI 기회 실행 계획을 통해 2030년까지 AI 연구 자원(AIRR) 용량을 20배 이상 확대할 계획이다. UN은 AI 글로벌 펀드와 역량 개발 네트워크를 통해 AI 자원이 제한된 국가들의 격차 해소를 지원하고 있다. 특히 싱가포르의 국가 AI 전략은 개인정보보호 강화 기술(PET) 투자를 통해 데이터 보호와 공유의 장벽을 해결하고 있다.

차세대 AI 과학자 양성에 100만 명 교육 목표

AI 교육 분야에서는 러닝LM(LearnLM)이라는 학습 과학 원리 기반의 AI 모델군이 개발되어, 교사들의 수업 계획과 학생 맞춤형 콘텐츠 제작을 지원하고 있다. 구글의 AI 기회 기금은 100만 명의 미국인들에게 무료로 AI 기술을 교육하는 것을 목표로 하고 있다. 또한 구글 PhD 펠로우십 프로그램은 2009년부터 53개국 210개 이상의 대학에서 800명 이상의 연구자를 지원해왔다.

미국의 NSF AI 교육법(2024)은 민간 부문이 AI 교육을 지원하는 데 중요한 역할을 할 것을 강조하고 있으며, 커뮤니티 칼리지를 포함한 학생들과 전문가들을 위한 펠로우십과 장학금 제도를 마련하고 있다.

“3I” 정책으로 AI 혁신 가속화 제안

구글은 AI 혁신 가속화를 위해 “3I” 정책을 제시했다. 첫째, 인프라(Infrastructure) 구축을 통해 AI 접근성을 확대해야 한다. 둘째, 투자(Investment)를 통해 야심찬 장기 과학 연구를 지원해야 한다. 예를 들어, 인간 게놈 프로젝트는 13년간 30억 달러가 투자되었지만, 이후 9,650억 달러의 경제적 효과와 430만 개의 일자리를 창출했다. 마지막으로, 혁신(Innovation)을 위한 법적 프레임워크를 구축하여 국제 협력과 데이터 공유를 촉진해야 한다.

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기사는 클로드 3.5 Sonnet과 챗GPT를 활용해 작성되었습니다.