‘양자컴퓨터’, 슈퍼컴을 뛰어넘는 꿈의 계산기,

D-WAVE Systems, IBM, Google, 후지쓰의 도전

기존의 컴퓨터에 비해 1억배 고속이라는 꿈의 기계. 캐나다의 벤처기업이 세계최초로 상용기기를 발표한 이래로 개발경쟁은 격화되고 있다. 실용성을 감안한 ‘쓰임새’에 대한 논의도 진행되고 있다. 꿈은 이미 현실이 되고 있다. 2018년도 예산의 개산 요구에 32억엔---. 문부과학성의 ‘양자컴퓨터’에 대한 집중 투자가 화제를 불러 모으고 있다. 10년간 수백 억 엔을 쏟아 부을 예정이지만, 미국과 유럽에서는 이미 자릿수가 틀린 자금이 움직이기 시작했다.

꿈같은 이야기로만 여겨지던 양자컴퓨터의 실용화가 돌연 현실감을 갖게 되었다. 2011년에 캐나다의 벤처기업인 디웨이브 시스템스가 상용화된 이후, 미국 대형 항공기 제조 업체인 록히드마틴사 및 미국 항공우주국 등이 연이어 채택했다. 미국 구글 등의 IT 대기업도 기술 개발을 본격화했다. 미국 IBM이 올해 5월에 최신 시작기를 공개하는 등, 개발경쟁은 한층 더 치열해 지고 있다.

양자컴퓨터가 획기적인 것은 압도적인 계산 속도이다. 최신 슈퍼컴퓨터로도 수백 년 걸린다고 하는 방대한 데이터 양의 계산을 순식간에 끝낼 수 있다. 처리능력은 기존 타입의 1억배가 될 것이라는 추산도 있다. 방대한 계산이 요구되는 제약 및 인공지능 분야에서 새로운 발견이 잇따를 가능성이 있다.

딥러닝의 발전에 맞추어 인식도 진화

현재의 로봇은 물류센터에서의 피킹 작업에 얼마나 활용될 수 있을까? 이 질문에 대한 대답을 모색하고 있는 아마존닷컴은 피킹 자동화 로봇 국제경기대회「Amazon Robotics Challenge(ARC) 2017」을 개최하였다.

2015년에 시작된 이 이벤트는 올해로 3회째다. 작년에는 독일 라이프치히에서「Amazon Picking Challenge」라는 이름으로 개최, 일본의 AI 벤처기업인 Preferred Networks(PEN)가 심층학습 기술을 활용하여 Picking 부문에서 준우승을 차지하는 등 큰 주목을 끌었다. 이번에는 대회의 이름을「Amazon Robotics Challenge」로 변경하여, 2017년 7월 27일~30일에 일본 나고야에서 개최되었다. 스위스 ABB, 독일 KUKA, 덴마크의 Universal Robots, 미국의 Rethink Robotics, 미쓰비시전기 등 전세계 기업들의 로롯이 사용되어, 최신 인식기술을 구사하여 피킹 작업을 경쟁하였다.

대학과 기업의 혼성팀 등 총 16개 팀이 참가하였다. 현지 개최라는 이점도 있어, 일본에서는 파나소닉, 미쓰비시전기, 도시바와 같은 기업이 참가하였다. 자동 피킹의 경우는 로봇, 핸드 등의 하드웨어뿐 아니라, 파지 대상을 인식하는 소프트 기술도 중요한 요소다. ARC에서는 2016년 대회부터 심층학습 기술이 사용되기 시작하였다. 그러나 최근 1년간 심층학습 기술이 급속하게 발전하여, ARC에서도 보다 진화한 기술이 사용되게 되었다.

편리성의 뒤에 숨어 있는 리스크

인공지능 기능을 갖추고 음성 만으로 조작이 가능한 ‘AI 스피커’가 속속 등장하고 있다. ‘포스트 스마트폰’으로서의 기대도 높다. 그러나 편리성의 이면에는 리스크도 숨어 있다.

AI 기능을 갖추고 음성으로 자동 응답하는 ‘AI 스피커’를 국내외의 거대 IT기업이 앞을 다투어 일본 시장에 투입하고 있다. 10월 6일에는 구글이 해외에서 선행 판매하고 있던 AI 스피커 ‘구글 홈’을 일본에서 발매. 아마존닷컴도 2017년에 일본 시장에 참여할 것을 밝혔다. 이들 미국 기업의 상륙에 대항하는 것이 LINE이다. 8월에 체험판을 제공하고 있었던 AI 스피커 ‘클로바 웨이브’의 정식판을 10월 5일에 발매하였다. 

AI 스피커는 한마디로 ’말하는 스피커’이며 ‘성장하는 스피커’이다. 이용자가 말을 걸면 뉴스나 일기예보 등을 조사하여 알려주거나 음악을 재생시켜 준다. 스피커만으로 음성을 처리하는 것은 아니다. 클로바 웨이브는 4개, 구글 홈은 2개의 내장 마이크로 정밀한 음성 데이터를 취득. 그 데이터를 클라우드 상에 구축한 AI 시스템으로 해석하여 대답한다.

RPA가 정형적인 업무 처리, 사람은 ‘생각’하는데 집중

데이터 입력 및 정보 수집 등 컴퓨터의 정형적인 작업을 자동화하는 ‘RPA(Robotic Process Automation)’이 확대되고 있다. 공장에서 로봇이 용접이나 조립 작업을 대행하는 것처럼 사무실에서도 눈에 보이지 않는 로봇이 활약하고 있다. 업무 혁신 및 인력부족 문제에 직면하고 있는 일본 기업들이 주목하고 있는 RPA는 어떤 것일까?

다이와하우스공업의 본사 건물의 한 켠에 있는 한 창고. 종이상자와 서류더미 사이의 긴 테이블에 놓여있는 노트북이 로봇의 대기 장소이다. ”사람이 아니기 때문에 이런 곳이라도 불평하지 않는다”. RPA 도입을 추진해온 J-SOX 추진부의 마쓰야마실장은 이렇게 말하며 웃었다.

다이와하우스는 2016년 말에 RPA 도입 프로젝트를 만들어 결산수치 집계 및 관리 등의 작업을 RPA로 대체하고 있다. 그 결과, 연간 수 백만의 인건비 절감 효과를 얻을 수 있었다. “다음 주까지 매출 증표 수집을 로봇에게 시키자”. 회계부문 회의에서는 이러한 대화를 자주 들을 수 있다. 모든 기업에 공통되는 경리와 사무 등의 업무뿐만 아니라, 주택 및 물류시설 등을 건설하는 다이와하우스 특유의 업무도 로봇이 지원하고 있다. 

자율주행으로 무너지는 피라미드 구조

새로운 질서가 탄생하기 직전에는 반드시 혼돈의 시기가 존재한다. ‘100년에 한 번’이라는 대변혁을 일으키는 것은 자율주행차이다. AI나 반도체와 같은 ‘Key Parts’를 보유한 업체나, 모빌리티 서비스를 계획하는 이업종 기업이 대두하기 시작하였다. 이러한 상황 속에서, 경쟁력을 잃을 위기에 직면해 있는 것이 대형 부품공급업체다. 변화에 대응하고 있는 현장을 찾아가 보았다.

Bosch, Continental, ZF, 덴소 등의 대형 부품공급업체의 입지가 흔들이고 있다. 계기는 이르면 2020년 무렵에 실용화되는 완전 자율주행 차다. 서비스나 반도체, AI를 개발하는 기업이 자동차 업계의 질서를 흔들고 있다.「수(數)」의 추구에 부심하고 있던 부품공급업체는 방침 전환을 서두르지 않으면 안 된다.

"지금 우리들 앞에는 미국의 구글, 애플, 아마존닷컴과 같은 새로운 플레이어가 등장하고 있다. 미래는 결코 자동차회사만으로 만들 수 있는 것이 아니다. 전례가 없는, 한치 앞도 모르는 싸움이 시작되었다". 2017년 8월 4일에 열린 마쓰다와의 제휴 관련 기자회견에서 도요타자동차의 도요타 아키오 사장이 한 말이다. 전동화에 커넥티드, 그리고 자율주행. 차세대 차량에 대한 키워드가 분명해지는 가운데, "자동차산업은 패러다임 변화가 요구되고 있다"라고 말했다.

태양광과 마이크로파로 양산, 상식을 깨는 제조

태양광 및 마이크로파와 같은 전자파를 사용하여 재료를 양산하는 시대가 바로 눈 앞에 와 있다. 기존의 제조기술로는 뛰어넘지 못했던 기술면이나 비용 면에서의 장애물을 태양광을 이용한 인공광합성 기술 및 마이크로파 기술로 초월해 간다. 지금까지는 만들지 못했던 전자재료를 낮은 소비전력으로 저렴하게 제조할 수 있게 된다.

“이산화탄소(CO₂)를 삭감하면서 재료를 양산”, “지금까지 실현하지 못했던 나노 금속재료를 제조”---. 기존의 상식을 깨는 새로운 재료제조법의 연구개발이 활기를 띠고 있다. 그 중에서도 급속도로 발전하고 있는 것이 태양광 및 마이크로파와 같은 전자파를 활용한 제조기술이다. 기존의 제조방법에서 과제가 되었던 “소비전력이 크다”, “대량의 CO₂가 발생한다”, “거대한 부지를 필요로 한다”, “제조할 수 있는 재료에 한계가 있다”와 같은 문제를 극복하는 수단으로써 기대를 모으고 있다.

태양광을 이용하는 것은 ‘인공광합성’ 기술이다. 그 이름처럼 태양광을 이용하여 물(H₂O)과 CO₂로부터 당과 산소를 생성하는 식물의 광합성을 모방한 일련의 기술을 가리킨다. 인공광합성에서는 일반적으로 태양광을 사용하여 H₂O와 CO₂로부터 에너지원이나 재료가 되는 유기물을 생성해낸다. 

인공지능과 슈퍼컴에 의해 사회적 특이점이 다가온다

세월이 빨라 2014년 12월에 ‘Exa-Scale의 충격(The Singular Impact of Exa-Scale Computing on Us)’을 발간하고 2년이 흘렀다. 필자가 개발한 슈퍼컴퓨터는 2014년 11월의 세계랭킹 ’Green 500’으로 세계 제2위라는 결과를 얻었지만, 역시 두 번째로는 어렵다고 생각하여 2대의 슈퍼컴퓨터를 개발하여, 이듬해인 2015년 7월의 ‘Green 500’에서는 1~3위 독점의 결과를 낳았다.

게다가 2016년 6월까지 사상 처음으로 3연패를 달성하였지만, 2016년 11월에는 최초의 미국제 경쟁제품 2대에게 자리를 내주고 3위로 후퇴하였다. 이번에는 새로운 시스템개발에 다소의 지연이 생겨 계측실험이 늦어진 것이 원인이지만, 다시 한번 2년 전과 같이 다음 기에 1위 탈환을 향해 결의를 새롭게 하고 있는 중이다.