인공지능(AI)의 환각 현상이 과학 연구에서 새로운 아이디어를 낼 때 도움을 주는 것으로 나타났다. 게티이미지뱅크 제공

인공지능(AI)이 실제와 유사한 정보를 지어내거나 조작해 신뢰도에 문제를 일으키는 ‘AI 환각(hallucination)’ 현상이 과학계에서는 창의적 아이디어를 내고 문제를 해결하는 데 유용하게 쓰이고 있다.

23일(현지시간) 미국 뉴욕타임스(NYT) 보도에 따르면 AI 환각 현상은 단백질·의료기기 설계, 기상 예보 등의 분야에서 과학자들이 새로운 아이디어를 구상할 때 도움을 주는 것으로 나타났다.

학습한 데이터를 기반으로 새로운 정보를 만들어내는 생성형 AI는 때때로 진짜와 비슷하지만 존재하지 않는 정보를 지어내거나 조작하는 환각 현상을 보인다. 환각은 특히 AI가 내놓는 답변 신뢰도에 치명적인 영향을 미친다. AI 환각을 억제하려는 노력이 이어지고 있지만 과학계에서는 오히려 AI 환각이 연구활동에 유용하게 쓰이는 사례가 나오고 있다.

올해 노벨화학상을 수상한 데이비드 베이커 미국 워싱턴대 교수는 생명체의 기본 요소인 단백질을 연구하는 과학자다. 새로운 단백질을 설계해 암이나 바이러스와 싸우는 치료제로 활용할수 있다. 베이커 교수는 AI의 ‘상상력’이 새로운 단백질을 만들어내는 핵심이라고 밝혔다.

베이커 교수팀은 인간이 모호한 패턴을 의미 있는 이미지로 변환하려는 현상인 변상증(pareidolia)에서 아이디어를 얻기도 했다. 실제 단백질의 구조적 특징을 인식하도록 훈련된 모델에 임의의 아미노산 서열을 입력하자 자연 구조와 유사하지만 동일하지는 않은 수천 개의 가상 단백질이 생성됐다. 아미노산은 단백질의 기본 재료 물질로 아미노산 서열에 따라 다양한 단백질이 만들어진다.

AI 환각으로 설계된 단백질을 만드는 유전자를 합성해 미생물에 삽입하자 그동안 알려지지 않은 129종의 새로운 단백질이 만들어졌다. 베이커 교수는 “AI로 창의적 상상력을 한 단계 더 발전시켰다”고 밝혔다.

아난드쿠마르 미국 캘리포니아공대(칼텍) 수학·컴퓨팅과학과 교수는 병원균 오염을 줄일 수 있는 새로운 종류의 카테터를 설계하는 데 AI 환각을 활용했다. 카테터는 인체에 삽입할 때 쓰이는 얇은 의료용 관이다. 연구팀은 AI 모델로 수천 개의 카테터 모양을 생성하고 가장 효과적인 선택지를 골랐다. 내벽에 톱니 모양이 달려서 박테리아가 환자의 몸으로 거슬러 올라가는 것을 방지한다.

흐릿한 의료영상 이미지를 선명하게 만들기 위해 AI를 활용한 ‘환각 자기공명영상(MRI)’이라는 연구논문이 발표되기도 했다.

다만 과학자들 대부분은 환각이라는 표현에 대해서 부정확하고 오해의 소지가 있다고 생각해 사용을 피하는 것으로 나타났다. 챗GPT 같은 언어모델에서 모호한 인터넷 정보나 편견·거짓을 기반으로 발생하는 AI 환각과 달리 연구에 쓰이는 AI는 자연 현상과 과학적 데이터를 기반으로 하기 때문에 차이가 있다는 주장이다.

에이미 맥거번 미국 오클라호마대 기상학 및 컴퓨터과학과 교수는 “기상 전문가들이 AI로 미묘한 예보 변화와 확률 범위를 만들어 폭염 같은 극한 현상을 유발하는 요인을 발견할 수 있다”며 “AI 환각을 오래된 용어인 ‘확률 분포’로 설명할 수도 있다”고 말했다.

푸시미트 콜리 영국 구글 딥마인드 연구원은 “AI가 생명의 가장 깊은 비밀을 풀고 질병 치료, 건강 개선, 수명 연장을 위한 강력하고 새로운 기반을 구축할 것”이라고 밝혔다.