[사이언스칼럼]산업수학, 수학을 통한 사회와의 소통

윤강준 국가수리과학연구소 산업수학전략연구부장

윤강준 국가수리과학연구소 산업수학전략연구부장

인공지능(Artificial Intelligence·AI)로 대변되는 4차 산업혁명의 정보통신기술은 경제 사회 전반에 걸쳐 급격한 변화를 야기했다. AI의 핵심기술인 알고리듬의 구현 및 최적화에 근간을 이루는 산업수학은 새로운 시장을 만들거나 부가가치를 창출할 수 있는 잠재력을 지니고 있기에 이에 대응하기 위해 산업수학의 활용과 역할이 더욱 강조되고 있다. 여기서 산업수학이란 수학적 이론과 분석방법을 활용해 세상의 문제를 해결하거나 산업의 부가가치를 창출하는 활동을 뜻한다. 산업 현장에서 발생하는 문제해결, 경영상의 의사결정, 자연현상과 인간 활동 예측, 신상품 개발 등 다양한 분야에 활용된다.

산업수학 활용의 대표사례를 보면 엔지니어링 설계·인공지능기술개발·에너지 효율성 제고 등 산업현장에서 제기되는 기술적 문제의 해결방법을 제시하고, 교통노선 설계·물류 최적화·세금징수 등 행정이나 경영을 위한 최적의 의사결정 수립을 지원한다. 질병 확산이나 발생 예측, 기후예측 등의 사회현상을 예측하는 데도 활용된다. 가상이나 증강현실 등 컴퓨터 그래픽스, 금융파생 상품, 전자상거래에서의 보안, 질병 진단 및 치료 등 세상에 없던 새로운 상품을 개발하는 데도 산업수학은 활용된다.

미국국립과학재단이 설립한 응용수학연구소(IMA), 영국의 산업수학연구소인 옥스퍼드산업응용수학센터나 산업수학 전문 컨설팅 회사인 스미스연구소 등 선진국들은 산업수학의 가치를 인식하고 산업과 연계하는 연구소를 설립해 과학적 경제적 발전을 이루기 위해서 활발한 활동을 전개하고 있다. 이런 측면에서 우리나라에서도 2005년 대덕연구단지에 유일한 수학분야 정부출연 연구기관인 국가수리과학연구소를 설립해 수학의 활용을 통해 새로운 생태계를 구축해 나가고 있다. 특히 4차 산업혁명 시대에 사회 전반에 걸쳐 기업들의 수학에 대한 요구가 늘어남에 따라 국가수리과학연구소에서 산업 현장의 문제 발굴과 해결 그리고 이를 통해 산출된 성과의 환류 등 산업수학의 활성화에 선두적인 역할을 수행하고 있는 것은 고무적인 일이다.

산업문제해결의 고도화와 활성화를 위해서 국가수리과학연구소는 개방형 산업수학 문제해결 플랫폼을 지난달 25일 오픈했다. NIMS 문제해결 플랫폼을 통해 기업 등이 제안한 산업문제에 대해 전문가들의 집단지성을 통한 수학적 해결방안을 자유롭게 제시하고 또 공유함으로써 NIMS 문제해결 플랫폼은 수학적 지식과 원리, 분석방법을 활용해 산업현장의 문제를 해결하는 산업수학 문제해결 소통의 장이 될 것으로 기대된다.

AI기술이 주도하는 지능정보화에서 인재의 역량은 창의력, 논리적 의사소통 그리고 협업이다. 산업수학은 부분의 기능을 통합해 전체를 보는 능력을 바탕으로 다양한 분야에서 제기되는 기술적 한계를 창의성과 논리적 사고를 바탕으로 이론과 현장과의 협업을 통해 극복하는 새로운 형태의 가치창조 행위다. 이런 이유 때문에 산업수학의 가치는 더욱 중요시되며 AI 산업이 활성화되기 위해선 반드시 수학적 활용이 고도화돼야 한다.

이제 수학은 산업수학을 통하여 책상 위에서의 연구에서 벗어나 산업체나 병원에서의 신기술 개발 등 기술적 애로 사항의 극복이나 기업경영에서의 최적의 의사결정 등 생활에서 활용되고 있다. 새로운 지식이나 기술을 익히는 학습은 인지·분석·검증 등의 과정을 거쳐 형성된다. 즉, 배우고 토론하며 실무를 통해 경험함으로써 효율적으로 학습하는 것이 체득되기에 산업수학은 대학입시에서의 변별력의 기능만을 위한 과목으로 전락해 사교육 문제에서의 핵심 고민거리인 수학교육을 정상화시키고 나아가 수학을 단지 좋은 고등학교나 대학으로 진학하기 위해 배운다는 인식으로부터 탈피시킬 수 있는 좋은 대안이 될 것이다. 윤강준 국가수리과학연구소 산업수학전략연구부장