인공지능, 메타버스, 디지털트윈 등 신기술 기반 디지털 환경 대응을 위한 연구를 수행함으로써 신기술 저작권 관련 제도 및 정책 수립에 기여하신 공로로 2023년 과학·정보통신의 날 <과학기술진흥 대통령표창>을 수상하셨으며, 현재는 한국연구재단 문화융복합단 단장으로서 학제간 융복합연구 지원과 활성에 앞장서고 계신 '수학하는 공학자' 김미혜 교수님과의 인터뷰를 전해드립니다.  

▶ 교수님 소개 부탁드립니다. 

안녕하세요. 충북대학교 컴퓨터공학과 김미혜 교수입니다. 저는 수학을 전공하고 해석학 분야로 학사 및 석사와 박사 학위를 취득했고, 현재는 컴퓨터공학과에 재직하고 있습니다. 또한 지난 2021년부터 한국연구재단의 문화융복합단의 단장직을 맡아 업무를 수행하고 있습니다.

▶ '2023년 과학·정보통신의 날' <대통령표창>을 수상하신 소감을 말씀해 주세요.

저 개인적으로 굉장히 영광스러운 일이면서 동시에 저와 함께했던 대학원 연구원 선생님들에게 제일 먼저 감사 인사를 전하고 싶습니다. 그리고 제가 누군가의 아내로 누군가의 엄마로, 또 누군가의 딸로 있으면서 힘들고 어려울 때마다 응원하고 희생해준 가족들에게도 한없는 고마움을 표하고 싶습니다. 이 모든 분들이 저를 도와주지 않았다면 오늘의 영광은 없지 않았을까라는 생각이 듭니다.

▶ 주 연구 분야에 대한 소개 부탁드립니다.

앞서 말씀드린 것처럼 저는 원래 순수 수학을 전공했습니다. 순수 수학 중에서도 해석학 분야를 공부했고, 박사과정 중 연구 테마가 의사결정에 있어 중요한 이론적 도구로 쓰이고 있는 퍼지측도 기반의 퍼지적분이었습니다. 의사결정 관련 시스템의 이론적 원리이다 보니 수리적 모델을 기반으로 공학뿐만 아니라 타 학문 분야에서 다양하게 적용되어 활용하면서 의사결정과 관련된 다양한 학문 분야 연구자들과  공동연구 또는 융복합 연구를 하게 되었습니다. 특히 의료 분야와 IT를 결합하여 재활을 위한 의료용 기능성게임 분야를 연구하였는데 최근에는 기능성게임이라는 용어보다는 디지털치료제로 필요성이 대두되면서 제가 하는 연구에 가속이 붙기 시작한 듯합니다. 

▶ 교수님은 현재 한국연구재단 문화융복합단의 단장으로서도 업무를 수행하고 계십니다. 문화융복합단에 대한 간략한 소개와 역할에 대해 말씀해 주세요. 

한국연구재단은 국내외 연구자들에게 연구 진흥을 증진하기 위해 지원해 주는 기관입니다. 이러한 지원 가운데 한국연구재단은 융복합 관련하여 3개의 융복합단 조직이 있습니다. 하나는 기초과학과 이공계 연구를 지원하는 ICT융합단이 있고, 또 하나는 국책연구본부에 속하는 정보융합기술단이 있으며 나머지 하나는 인문사회연구본부의 문화융복합단입니다. 그 중에서 제가 맡고 있는 문화융복합단은 인문사회 계열과 과학기술자들이 연계된 융복합 분야와 문화 관련하여 감성과학, 생활과학, 문헌정보학, 여성학, 체육 분야까지 아주 폭넓게 지원을 하고 있습니다. 

문화융복합단의 기능은 크게 세 가지로 분류해서 첫째, 연구자들이 좋은 연구를 수행할 수 있도록 연구를 기획하고, 둘째, 연구자 지원을 위한 평가 운영, 셋째는 연구성과가 후속연구로 이어질 수 있도록 하는 사업관리입니다. 이러한 기능을 기반으로 연구 동향 및 지원 현황을 분석해 정책 과제들을 수립하기도 하고 관리하는 일이 바로 제가 담당하고 있는 일이기도 합니다.

▶ 문화융복합단장으로 취임하신 후 2년여의 임기 동안 특별히 신경쓰신 부분이나 보람, 아쉬운 점이 있다면 말씀해 주세요.

제가 생각하는 외부 파견기간 2년이라는 시간은 길다면 길고 짧다는 짧은 기간이라 생각되어 단장직을 시작하면서, 전임 단장님들이 쌓아놓은 좋은 업적들과 오랜 기간 다듬어진 좋은 시스템을 잘 관리하고 더 잘 운영할 수 있도록 유지해 나가는 것이 제 첫 번째 소임이라고 생각했습니다. 그리고 또 하나는, 사실 인문사회연구본부의 학문단조직은 인문학단, 사회과학단 그리고 나서 문화융복합단으로 구성되어 있는데, 여기서 문화융복합단은 타 학문 분야와 협업하면서 과하지도 않고 모자라지도 않게 연구지원과 연구가 활성화될 수 있도록 이끌어 가는 것이 제 역할이라고 생각했습니다. 그래서 문화융복합단장직을 수행하기 시작하면서, 임기 2년 안에 할 수 있는 것들이 많지는 않겠지만 '꼭 해야만 하는 일', 그리고 '하면 좋겠다 하는 일' 이 두 가지에 초첨을 두고 이끌어가고자 했습니다. 

요즘은 이공계뿐만 아니라 인문사회 계열에서도 융복합 연구에 관심이 많아지고 필요성도 증대해지고 있는 것이 사실입니다. 그러다 보니 이에 대한 예산이나 사업기획에도 관심이 많아지고 있는데요. 앞에서도 말씀드렸듯이 문화융복합단이 인문사회 연구의 중심이 되면 순수학문 분야와의 조화나 균형이 깨질 수도 있기에 이를 적절히 조화한 좋은 연구 주제를 기획하고 나아가 협업할 수 있는 방향을 지속적으로 모색해 왔습니다. 그러다 보니 최근에는 저희 문화융복합단의 적은 예산으로 진행된 과제에서 좋은 성과가 나오면 이를 다른 학문단의 대형 과제와 연결하여 연구의 지속성뿐만 아니라 활성화될 수 있도록 하고, 여기서 더 빛을 발하게 되면 이 성과를 다시 산업부나 국토부 같은 정부 부처와 연결을 하여 더욱 활성될 수 있도록 이끌어주는 것이 제 역할이라고 생각을 하고 그렇게 문화융복합단을 운영해 왔습니다. 이러한 측면으로 볼 때 융합연구자들이 좀 더 거시적인 관점에서의 연구계획을 세우는 데 도움을 주었다는 점이 제게는 지난 2년 동안 가장 의미 있는 아니었나 싶습니다. 

▶ 융합연구 과제에 관심 있는 연구자들을 위한 조언을 부탁드립니다.

융합연구는 전 주기적인 차원에서 볼 때 각 주기 단계마다 특성이 있는 것 같습니다. 그리고 성향이 전혀 다른 분야의 연구자들이 함께 연구를 하는 형태이기 때문에 융합연구 초기에는 서로 소통이 잘 안 되는 경우들도 있습니다. 용어에 대한 이해나 같은 단어를 쓰더라도 서로 다른 접근방법에서 사용하고 있어서 소통뿐만 아니라 이해적인 측면에서도 어려움이 따르기도 하며, 융합에 대한 관점이 조금씩 다른 경우도 있습니다. 또한 융합연구자들이 소통뿐만 아니라 연구방법이나 방향에 대한 고민이 종종 발생하기에 작년에 융합연구를 유형화하여 제시해 보았습니다. 

융합연구를 3가지로 유형화 해보았습니다.  융합연구의 초기는 약간 '물리적 형태의 융합'이라고 생각합니다. 음식으로 비유하면 짬짜면 같은 개념이 될 것 같습니다. 두 장르의 음식이 융합된 것이 아닌 두 음식을 같이 담을 수 있는 그릇을 만들어서 판매한 게 짬짜면입니다. 즉 공존한다는 것 자체만으로도 융합을 경험할 수 있는 단순 융합의 형태라고 할 수 있습니다. 이 경우 같은 학과에 다른 전공자들이 공존하면서 수업을 하는 경우가 대표적인 예가 될 듯합니다. 

두 번째 2단계의 융합은 우리가 흔히 말하는 '화학적 융합'입니다. 이 또한 음식으로 비유하면 피자나 비빔밥이 아닐까 싶습니다. 내가 토핑하고 싶은 것, 내가 좋아하고 선호하는 것들을 골라 넣어 먹을 수 있는 것처럼, 융합연구에서 서로 다른 지식 영역을 가지고 있는 연구자들이 문제를 해결하기 위하여 타 분야 전문 지식을 적용하는 사례라고 생각합니다. 문헌들을 DB화로 디지털화 시켜 저장하는 연구나 제조업들이 IT기술이나 SW 프로그램에 의해 관리되는 사례 등이 있습니다.  

마지막으로 3단계는 '생물학적 융합'인데요. 이 또한 쉽게 음식에 비유하면 칵테일 정도로 생각하시면 될 것 같습니다. 최근에는 인문학 전공 연구자가 이공계 분야에서 학위를 받거나 통계학 전공자가 심리학을 전공하여 학위를 받는 연구자들이 있는데, 연구자 스스로가 자체적으로 융합적인 학습이 된 다음 융합연구를 시작하고 융합연구의 효과적인 면을 보여주는 사례들이 생물학적 융합입니다.

이와 같이 융합의 형태가 다양해지면서 융합연구의 본질적인 것 중 하나인 문제 해결의 내용과 범위가 달라지고 있습니다. 대표적으로 융합연구가 풀어나가는 사회문제 해결의 경우 초기에는 이공계와 IT의 결합으로 단순히 하나의 도구를 개발하여 이를 적용하면 되는 콘텐츠 기반이었다면, 최근에는 사회 전반에 걸치는 총체적 메가 아젠다 형태를 갖고 있다고 할 수 있습니다. 전 세계적으로 불어닥친 팬데믹의 예를 들어 보면, 단순 의료 문제를 시작으로 사회 문제, 그리고 그 영향에서 오는 정신질환 문제, 경제 문제 등 총체적 문제 해결을 위한 융합연구가 필요해진 것입니다. 따라서 그동안은 융합연구 과제가 단편적인 측면에서의 문제 해결 성격을 지녔다면 이제는 거시적 측면에서 접근해야 하는 과제들이 많아졌기 때문에 두 분야의 융합보다는 n개의 융합연구로 성과를 도출해내야 하는 추세라고 생각합니다. 

▶ 또한 과학기술 발전을 위한 여러 부처의 다양한 위원회에서 폭넓게 활동해 오셨습니다. 그동안 정책 심의 결정 과정에서 특별히 느끼신 점이나 관심을 가진 점이 있다면 말씀해 주세요. 

사실 저는 2010년에 국가과학기술위원회의 첨단융복합 분야 전문위원을 시작으로 정부 부처의 다양한 위원회 활동을 시작하게 됐습니다. 그 당시 제가 40대 초반이었기 때문에 전체 위원들 중에서는 거의 최연소였고, 처음 접한 정부 위원회 활동이어서 저로서는 매우 무겁고 어렵게 느껴지기는 했지만, 그 활동을 하면서 국가 예산을 어떻게 수립하고 또 어떠한 절차를 밟아야 하는지 등 전반적인 흐름을 아주 많이 배운 소중한 기회였습니다. 이러한 경험이 나중에는 과학기술 분야의 다양한 위원회에서 정책 심의나 예산 수립 및 평가를 위한 활동을 하게 된 계기가 된 것 같습니다. 

또한 개인적으로는 멘토의 중요성을 다시 한 번 깨닫게 되었는데요. 당시 위원회에서 좋은 철학을 지닌 좋은 팀을 만나 많은 것을 배우게 되었는데, 무엇보다도 어떠한 관점으로 무엇을 생각하고 무엇을 해야 할지, 내가 해야 하는 역할론까지 범주를 정할 수 있게 되었습니다. 이러한 배움이 자양분이 되어서인지 그동안 산업부, 교육부, 문화체육부 등에서 여러 이슈들을 다룰 때 거시적으로 보는 것과 미시적인 관점에서의 흐름 등의 밸런스를 맞춰 의견을 낼 수 있게 되었고 아마도 그러다 보니 최근까지도 이 같은 활동들을 지속하게 되었다는 생각이 듭니다. 

▶ 교수님이 지향하는 연구 방향과 목표에 대해 말씀 부탁드립니다.

앞서 말씀드린 것처럼 저는 순수 수학을 공부했습니다. 이후 컴퓨터공학과에 처음 임용됐을 때 원로 교수님 한 분이 "여기는 컴퓨터공학과이니 순수 수학만을 가지고서 학생을 가르친다는 것은 너무 교수 입장만 생각하는 것이니 학생들의 눈높이에 맞춰 컴퓨터공학에 적용할 수 있는 공부를 해와서 학생들과 호흡을 맞추면 좋겠다."라는 말씀을 하셨는데 그때는 그 말이 저한테 굉장한 충격이었습니다. 왜냐하면 보통 연구자들은 자신의 입장에서 연구를 하는 것이 일반적이기 때문입니다. 그래서 저는 컴퓨터공학에 수학을 활용하거나 적용할 수 있는 부분들을 계속 찾았던 것 같습니다. 그러다 우연히 시리어스 게임(Serious Game)이라고 하는 기능성 게임을 만나게 되는데요, 기능성 게임을 예로 설명하면 오래 전에 나온 한자학습만화 『마법천자문』과 같이 만화를 읽다 보면 한문을 한두 개 알게 되는 것처럼 게임에 열중하다 보면 자연스럽게 관련 지식을 얻게 되거나 학습할 수 있는 효과가 있습니다. 저는 이 기능성 게임 중에서도 의료용 기능성 게임 연구를 하고있는 팀에 참여하게 되었고, 이 연구에서 필요한 알고리즘이나 논리적인 부분을 제가 수학적으로 해결할 수 있었습니다. 당시 의료용 기능성 게임 개발에는 데이터를 분석해서 증거를 제시하거나 논리 및 수리적인 부분이 많이 적용되면서 연구도 더 탄력을 받았던 것 같습니다.

이러한 기능성 게임이 디지털치료제로 사용할 수 있다는 FDA 승인을 받은 첫 사례가 재작년에 있었으며, 최근에는 이 의료용 기능성 게임을 디지털치료제로 많이 활용하고 있습니다. 사실 디지털치료제라는 용어가 없었던 아주 오래 전에 제가 이와 비슷한 '사이버 닥터와 사이버 약사'를 제안한 적이 있습니다. 그래서 오는 8월에 한국연구재단에서의 임기가 종료되면 대학으로 돌아가 이 디지털 치료제에 대한 연구를 심화해서 진행하고자 합니다. 그래서 향후에는 좋은 디지털 병원 또는 디지털 제약회사가 나오는 데 기여하고자 합니다.

▶ 교수님에게 영향을 미친 인물 또는 귀감으로 삼으신 연구자가 있다면?

제가 가장 존경하면서 가장 어려워하고 있는 분이 저의 지도교수님이셨던 임성모 교수님입니다. 당시 저에게 정말 많은 부분을 알려주신 분입니다. 요즘은 수학의 중요성이 대두되고 있지만, 사실 제가 학위를 받을 때만 해도 수학에 그다지 큰 연구 예산이 지원되지 않은 상황이었는데 그럼에도 불구하고 교수님은 어떤 연구를 진행하든 모든 것을 완벽하게 갖추고 연구에 차질이 없도록 학습과 훈련을 굉장히 많이 시키셨던 것 같습니다. 논문을 쓰거나 어떤 연구를 진행하고 있을 때 처음부터 완벽하기보다는 조금 미진한 상태로 일단은 다음 단계를 진행하고 나중에 보완해도 될 것 같은데 그렇게 하지 않으시고, 흔히 말하는 Line by line 또는 행간의 내용을 완벽하게 이해해야 넘어갈 수 있었습니다. 이러한 가르침을 통해 수학자로서 공학을 연구하는 저에게 자신감을 갖고 살 수 있도록 만들어주신 분이 바로 제 지도교수님이라는 생각이 듭니다. 

▶ 학생들을 위한 추천 정보가 있다면 말씀해 주세요.

사실 지식이라는 게 굉장히 많이 변하고 있는 것 같습니다. 아주 오래 전에는 메모리가 큰 사람들 즉, 저장을 잘하는 사람이 우수한 사람이었습니다. 그런데 그 다음 세대가 지나면서 어느 순간부터는 검색을 잘하는 사람들이 아주 우수한 사람이 되기 시작했습니다. 그리고 다음은 편집을 잘하는 사람들이 우수한 사람의 반열에 들어가기 시작했는데요. 쉽게 말해 인터넷이 발달하면서 정보의 양이 굉장히 많아졌기 때문에 내가 가고자 하는, 얻고자 하는 지식을 위해서 어떻게 잘 편집을 하고 있느냐가 굉장히 중요한 지식습득의 기술이 되었고 우리의 뇌도 사실은 그렇게 편집을 잘하기 위해서 굉장히 많은 시간을 쏟기도 합니다. 최근에 ChatGPT가 나오면서 지식에 대한  새로운 패러다임으로 바뀌어 가고 있는 것 같은데요. 이번에는 질문을 잘하는 것이 신지식이 될 것 같습니다. 내가 굳이 외우지 않고, 검색을 하지 않고, 편집을 하지 않더라도 이제는 생성형 AI가 너무 잘 만들어주고 있기 때문에 질문을 어떻게 하느냐에 따라서 학습내용의 품질이 달라지기 때문에 앞으로의 교육도 질문을 잘하는 교육이나 학습이 이루어지지 않을까라고 생각합니다. 추천 정보라고는 했지만 예전에는 서적 기반의 정보들이 굉장히 많았고 인터넷을 통한 정보들도 있는데 결국은 이제 집단 지성으로 내가 선택을 하고 있는 것들이 정보가 되고 지식이 되는 시점이 온 것 같습니다. 

게시판에 같은 댓글이나 같은 내용들이 올라와 있더라도 내가 클릭을 하고 선택한 것을 내 것으로 만들어내고 있는 과정들이 이제는 지식이 되고 있는 상황이기 때문에 굳이 추천 정보라고 말씀을 드리기는 좀 애매하지만 이 흐름 안에서 보게 되면 단순하게 1:1 답보다는 앞서 말씀드린 것처럼 1:n 에서 선택의 포인트를 잘 고민할 수 있고 질문을 어떻게 하면 좋은 답을 얻어낼 수 있는지에 대해서 접근하는 방법으로 연구를 하거나 새로운 학문이나 지식을 습득할 수 있는 방법을 찾아보는 것도 추천 정보의 하나가 아닐까 싶습니다

▶ 앞으로 계획에 대해 말씀 부탁드립니다. 

아마도 단장으로서의 임기가 끝나면 대학으로 돌아가서 교육과 연구를 진행하게 될 것 같습니다. 그 중에서도 제가 10년 정도 하고 있는 교육 중 하나가 '몰입교육'으로, 한·중·일 대학생들을 대상으로 팀을 짜서 각 국의 교수님들이 여름에 2주 정도 학생들과 브레인스토밍부터 개발 구현까지 할 수 있는 프로그램입니다. 굉장히 힘든 집중교육 프로그램이지만 한 번 갔다 오게 되면 학생들이 많은 것을 배우게 됩니다. 서로 다른 문화권이 모여 소통과 이해 그리고 협업을 통하여 좋은 성과를 만들어내기도 하고, 전문가들이 생각하지 못한 접근방법으로 문제를 풀어나가는 것을 보고 있으면 "무조건 내가 일방적으로 알려주는 것보다는 함께 고민하면서 답을 내야 하는 경우도 있구나" 하는 생각을 많이 하게 됩니다. 그리고 앞에서 말씀드린 것처럼 지식이라는 것들이 어떤 관점에서 보면 유형들이 다르게 만들어지고 있는 상황이라면 저 또한 향후 계획에 있어서 제 연구의 방향이나 교육의 방향을 어떻게 하면 이 방법론을 시대에 맞춰 잘 즐겨볼 수 있을까 하는 고민을 하게 됩니다. 

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