가전 제품에 인공지능이 접목된다면? 딥 러닝을 품은 가전, 딥 씽큐(Deep ThinQ) – LG 공식 블로그
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가전 제품에 인공지능이 접목된다면? 딥 러닝을 품은 가전, 딥 씽큐(Deep ThinQ)

작성일2017-02-14

사람의 뇌가 활성화되고있는 모습을 그래픽으로 나타낸 사진

사물인터넷(IoT)과 함께 4차 산업혁명의 주요 키워드는 인공지능(AI)입니다. CES 2017에서 많은 기업이 인공지능을 접목한 솔루션을 소개했고, LG전자 역시 올해를 ‘인공지능 가전의 원년(元年)’으로 선언하기도 했습니다.

가전에 접목된 인공지능은 어느 수준까지 발전해왔을까요? 그리고 앞으로 ‘딥 러닝(Deep Learning)’ 기술이 불러올 미래 모습은 어떨까요? 오랫동안 인공지능 기술을 연구한 LG전자 김락용 수석연구원을 만나 이야기를 들어보았습니다.

LG전자 김락용 수석연구원님이 모션을 취하며 설명을 하고있다.

LG전자 H&A선행제어연구팀 김락용 수석연구원(팀장/공학박사)

인공지능은 ‘생물체의 인지-인식-판단 과정’을 기계가 하는 것


Q. 어떤 기술을 개발하고 계신가요?
인공지능 기술을 접목해 ‘고객이 쓰면 쓸수록 더 똑똑해지는 가전’을 개발하고 있습니다. 인공지능의 궁극적 롤모델은 ‘사람’이잖아요? 가전이 똑똑해져서 사람을 더 잘 이해하고, 사람과 더 잘 소통할 수 있도록 딥 러닝 기술을 제어 기술에 적용 중입니다.

Q. 인공지능의 개념을 쉽게 설명해주시겠어요?
사물과 달리 지능을 가진 생물체들만의 특징이 있어요. 촌충 같은 단순한 유기체들로 실험해봐도 특정 로직이 있거든요. 감각세포들을 통해 환경을 인지하고, 인식을 통해 정보량을 줄이죠. 그리고 자기가 알고 있는 DNA 속 생존정보와 비교해가면서 스스로 판단을 합니다. 이 환경이 생존에 적합할지, 내가 어디로 가는 게 유리할지 등에 대해 말이죠. 판단을 하기 위해서는 계획이 필요하고, 부족한 부분은 기존 경험을 통해 스스로 추론해야 합니다.

이러한 인지-인식-판단 과정은 지능을 가진 생물체들이 갖는 행동 특성이에요. 기계들이 이 과정을 거치는 것이 바로 인공지능입니다. 음성·영상·사물인식 등을 통해 정보를 인식하고, 그것을 바탕으로 스스로 최적의 판단을 해 동작하는 것이죠.

한 남성이 화면에 딥러닝이라는 글을 쓰고있다.

Q. 딥 러닝 얘기를 해볼까요? 알파고와 이세돌 9단의 대결을 기점으로 잘 알려지기 시작했죠.
인공지능의 다양한 분야 중 하나가 ‘머신러닝(Machine Learning)’이고, 머신러닝의 한 분야가 ‘딥 러닝(Deep Learning)’이에요. 즉, 인공지능(AI)-머신러닝(ML)-딥 러닝(DL)은 수직적 관계죠.

딥 러닝 기술의 기본 뼈대는 ‘뉴럴넷(Neural Network)’이에요. 옛날에는 인공지능을 연구하기 위해 실제 사람의 머리를 열어 현미경으로 들여다보기도 했어요. (무식한 방법이죠?) 그런데 사람 머리에 수많은 신경세포들이 신경망으로 맞물려 있는 것을 발견했어요. 이 구조를 바탕으로 만든 인공신경망이 바로 뉴럴넷이에요.

그런데 사람의 것을 본떠 만들었지만, 인공신경망은 사람처럼 ‘자체 학습’을 못 했어요. 이 때문에 뉴럴넷 연구는 1980년대 전성기를 맞았지만, 그 이후 진전 없이 암흑기였죠. 그러다 2012년 토론토대 제프리 힌튼(Geoffrey Hinton) 교수가 오랫동안 답보하던 문제를 새로운 방식으로 풀었어요. 이것이 바로 인공지능의 혁신을 불러온 딥 러닝의 등장입니다.

딥 러닝은 인공신경망에 엄청난 양의 데이터를 접목시켜 분석∙추론∙최적화를 수행해요. 이를 통해 인간이 사전에 입력해놓은 판단 규칙이 아니더라도 기계가 스스로 판단을 내릴 수 있게 되고, 알파고 사례에서 볼 수 있듯이 학습을 통해 더욱 강력하고 정교하게 진화하게 됩니다.

세포를 확대한듯한 신경망에 대한 사진

Q. LG전자가 인공지능 가전에 주목하는 이유는 무엇인가요?
많은 기업들이 자기가 잘 할 수 있는 분야에 인공지능을 접목하고 있어요. LG전자는 가전의 명가(名家)잖아요? 국내뿐 아니라 전세계 소비자들이 매일 저희 제품과 만나고 있죠. 또한 가전은 사용자들과 집 안에서 오랜 시간을 함께 보내는 존재입니다. 즉, 가전은 사용자들의 사용 패턴 등 유용한 정보를 얻을 수 있고, 딥 러닝을 통해 더 똑똑하게 진화 가능한 존재라 할 수 있어요.

인공지능 김락용 박사님이 기자의 인터뷰에 대답을 하고있다.

“사실, 오래 전부터 가전에 인공지능 기술이 접목되어 왔다.”


Q. 인공지능 가전이라… 뭔가 혁신적일 것 같아요.
인공지능이라고 하면 사람들이 SF영화에 나오는 ‘완전체’를 떠올리곤 하는데, 기계의 인지-인식-판단을 돕는 인공지능 기술들은 사실 오래 전부터 가전에 접목되어 왔어요. 

90년대에 ‘N-F-C-G’라는 기술들이 유행했어요. 각각 뉴럴넷(Neural Network), 퍼지(Fuzzy theory), 카오스(Chaos theory), 유전자 알고리즘(Genetic algorithm)의 약자인데, 90년대 인공지능 기술의 주류였죠. 저도 LG전자에서 이들과 관련된 프로젝트 팀에 속해 있었어요. 국적 불문, 다양한 사람들이 모여 기술을 연구해 제품들에 적용했습니다. 아마 다들 알고 계신 제품일 거에요.

금성사의 인공지능에대한 가전 광고 (금성이 실현하는 인공지능기술 인간처럼 판단하고 동작하는 전자제품을 만듭니다. "전자제품에 두뇌를 달아주자!")

금성사(現 LG전자)의 인공지능 가전 광고(1990년)

인공지능금성 OK세탁기 (인공지능 저소음이라 조용하다! 세계가 놀랐다 세계최초 카오스세탁기 탄생 금세기 제3의 물리학혁명, 카오스이론- 세계의 유명 전자회사들보다 앞서 금성이 카오스이론으로 세탁기를 만들었습니다.)

인공지능 금성 OK세탁기(1991년) / 카오스 이론 기반 금성 카오스세탁기(1993년)

이렇듯, 가전에 적용된 인공지능 기술은 LG전자의 수많은 제품 개발 역사 속에 녹아 있어요.

말로거는 기술휴대폰 LG프리웨이!와 노래를 부르면 자동으로 악보로 변환해주는 사이언 아카펠라뮤직폰 두가지의 사진이다.

“우리 집~”하면 전화가 걸리던 그때 그 광고, LG프리웨이 휴대폰(1997년) / 음성으로 노래 부르면 자동으로 악보로 변환해주는 CYON 아카펠라뮤직폰(2006년)

세계최초 음성인식 기능 휘센 에어컨 '손연재 스페셜 G'와 스마트폰 음성인식 기능을 탑재한 LG 로보킹이 한곳에 모인 사진이다.

세계최초 음성인식 기능 휘센 에어컨 ‘손연재 스페셜 G'(2013년) / 스마트폰을 통한 음성인식 ‘LG 로보킹 2.0′(2014년)

LG전자의 가전, 딥 러닝을 품다. ‘딥 씽큐(Deep ThinQ)


Q. LG전자의 딥 러닝 가전 솔루션 브랜드, ‘딥 씽큐(Deep ThinQ)가 궁금합니다.
LG전자의 기존 스마트홈 플랫폼 브랜드 ‘스마트 씽큐(SmartThinQ)’가 연결된  가전을 상징한다면, ‘딥 씽큐(Deep ThinQ)’는 다양한 IoT기기 연동을 통해 제품 환경, 고객 니즈 등을 미리 파악하여 대응하는 똑똑한 가전으로의 진화를 위한 기술을 총칭합니다.

그 동안 LG의 여러 제품에 적용되었던 다양한 인공지능 제어 기술들이 세대별 진화를 통해 현재의 ‘딥 씽큐’를 만들었다고 보시면 됩니다. 올해는 딥 러닝을 기반으로 고객을 만족시키는 똑똑한 가전이 되기 위한 원년입니다. ‘의미 있는 첫 발’을 뗀 것이죠.

인공지능 김락용 박사님이 기자의 인터뷰에 대답을 하고있으며 제스쳐로 무언가에대해 설명하고 있다.

Q. 개발 과정에서의 어려움은 없으셨나요?
다양한 제품군에 기술을 적용하는 것이 쉽지는 않았어요. 매주 주말을 포함해 서울과 창원을 오가며 6~7개월을 살았어요. 거기서 홀아비 생활을 했죠. (웃음) 창원공장 H&A사업부에서 제품 개발하시는 분들과 혼연일체가 되어 프로젝트 작업을 했어요.

Q. 올해 에어컨 신제품에 ‘딥 씽큐’를 적용했다고 하는데, 어떤 기능이죠?
사람이 없는 곳에서 에어컨이 계속 작동하거나, 사람이 있는 쪽만 시원하게 해주면 되는데 굳이 다른 쪽으로도 바람이 가는 경우가 있어요. 이에 소비자들은 빨리 시원해지지도 않으면서 에어컨이 전력을 낭비한다는 인식을 가지고 있기도 합니다.

이번 ‘휘센 듀얼 에어컨’에는 ‘딥 씽큐’ 기반의 ‘스마트케어’ 기능이 있는데, 사람이 주로 생활하는 공간과 그렇지 않은 공간을 스스로 구분합니다. 실내 공간 DB로부터 학습한 알고리즘을 바탕으로, 최근 2주 간 인체 감지센서를 통해 사용자 위치를 비교∙분석해 현재 사람이 주로 거주하는 공간을 정확하게 찾아내는 것이죠. 사람이 있는 공간에만 집중적으로 바람을 내보내, 실내 전체에 냉방을 공급할 때보다 최대 20.5% 에너지를 아낄 수 있습니다. 빨리 시원해지면서 에너지도 절약할 수 있는, ‘두 마리 토끼’를 모두 잡는 것이죠. 에어컨이 새로운 장소에 설치되고 난 뒤 약 1주일이 지나면 ‘스마트케어’ 기능 작동에 필요한 데이터를 확보할 수 있어요. 또 사용자들이 쾌적하게 느끼는 실내 온도·습도에 도달하면 바람 세기와 방향을 알아서 조절하기도 합니다.

'딥 씽큐' 기술이 적용된 LG 휘센 듀얼 에어컨

‘딥 씽큐’ 기술이 적용된 LG 휘센 듀얼 에어컨

Q. 다른 제품들에도 ‘딥 씽큐’ 기술이 적용되나요?
에어컨을 시작으로 냉장고, 세탁기, 로봇 청소기 등 ‘딥 씽큐’가 적용된 다양한 생활가전을 순차적으로 선보일 계획입니다. 구체적으로 말씀드릴 수 없지만 로봇 청소기의 예를 들면, ‘LG 로보킹’은 재작년 서울대 연구실에서 진행한 <로봇 청소기 지능지수 시험>에서 최우수 평가를 받았어요. 주위 지형과 장애물을 인지하고, 인식한 정보를 잘 처리해 적절한 행동을 하는 정도가 5~6살 아동의 지능 수준과 비슷했다고 하는데요. 올해 출시될 모델은 이전 모델보다도 더 똑똑한 수준일 것으로 기대합니다.

여전히 높은 발전 가능성을 지닌 인공지능 가전의 세계


Q. LG전자 ‘딥 씽큐’ 기술은 어떻게 더 진화할까요?

두 가지 방향성이 있을 것 같습니다. 먼저 쓸수록 똑똑하게 진화하는 가전입니다. 가전이 지능을 갖기 위해선 먼저 사람처럼 주변을 감지해야 해요. 눈(카메라), 귀(마이크), 다양한 감각(센서)들을 통해 얻는 정보를 통해 환경과 고객 니즈를 파악할 수 있습니다. 이런 데이터들을 Wi-Fi를 통해 클라우드로 축적하고, 딥 러닝을 통해 사용자 맞춤형 패턴으로 진화하고, 그 패턴을 다시 각각의 가전에 업데이트해 가전을 똑똑하게 진화시키는 구조입니다.

두 번째는 음성기반 지능형 가전을 통해 고객의 의도를 파악하는 것입니다. LG전자가 CES 2017에서 공개한 허브 로봇도 있었죠. 음성으로 사람과 소통하며 가전제품들을 통합 제어할 수도 있습니다. 향후에는 고객의 음성에 섞인 감정이나 의도까지 읽을 수 있도록 발전해야겠죠. 귀가하면서 “오늘 너무 덥다”라는 말을 했을 때 알아서 에어컨을 가동하고, “집이 왜 이렇게 더럽지?”라고 말하면 로봇 청소기가 스스로 운전을 시작하는 것처럼 말이죠.

LGE_CES 2017_가정용 허브 로봇이 전시되어있다.

CES 2017에서 공개한 LG의 가정용 허브 로봇

Q. 인공지능 가전은 앞으로 어떻게 발전할까요?

자율주행 자동차 기술도 (1)사람이 개입하는 일부 어시스턴스, (2)중간 자율주행, (3)완전 자율주행 단계로 발전해 나가고 있어요. 인공지능 가전도 마찬가지로 (1)똑똑하게 사전 프로그래밍 된 가전, (2)더 진화한 세미 오토노머스(Semi-autonomous), (3)완전한 단계인 풀 오토노머스(Full-autonomous) 단계로 나아갈 겁니다.

오토노머스는 ‘자율’로 번역되는데 말 그대로 사람처럼 스스로 하는 겁니다. 사람의 개입을 최소화해서 결국은 가전이 갈수록 단순해지겠죠. 세탁기의 조작 패널도 점점 줄어들 겁니다. 많은 세탁 코스가 있지만 고객들이 원하는 세탁 코스를 기계가 알아서 결정하면 되거든요. 사용자 조작부·패널 등의 부분과 터치 등의 UI가 사라질 겁니다. 불과 몇 년 안에 말이죠.

사람과 인공지능이 서로의 검지손가락을 맞대고있다.

Q. 나중에는 가전을 바꿀 때도 CPU만 옮기면 되겠네요?

가전은 머지않아 화이트 박스(White Box)화 될 겁니다. 항공기 블랙박스(Black Box)가 핵심 운항 정보를 담은 것과 달리, 핵심 부품이 없는 하드웨어라는 의미죠. 다르게 표현하면 정말 중요한 부분은 클라우드에 쌓인 데이터들입니다. 가전의 기계적 매커니즘이 노후화되어 새 제품으로 바꿀 때, 이전 제품이 학습했던 것을 그대로 이식해주면 새 제품을 다시 학습시킬 필요가 없어집니다. 기계적 성능은 더 좋아지고, 여전히 이전 제품처럼 친숙한 존재라고 할 수 있겠죠.

LG전자는 올해를 인공지능의 원년으로 삼고, 앞으로 딥 러닝 & 고객과 소통하는 제품을 통해 인공지능 가전 분야에서 리더십을 확보하려고 합니다. 많은 기대 부탁 드립니다. :)

인공지능 김락용 박사님이 무언가를 가리키며 설명하고있다.

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