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특집 / 과학뉴스 中
… 그래서 생성적 적대 신경망(GAN)을 기반으로 한 이미지 생성 … (하략)
… 민물에 사는 플랑크톤 ‘할테리아’가 바이러스만 먹고도 번식할 … (하략)
생성적 적대 신경망 Generative Adversarial Networks 
생성적 적대 신경망(GAN)은 창과 방패 역할을 하는 두 인공지능이 치열하게 상호작용을 한 결과, 세상에 존재하지 않는 새로운 이미지, 글, 영상 등을 만들어내는 기술입니다. 2014년 처음 등장했죠. 이때 사용된 인공지능은 여러 뉴런●이 상호작용하는 인간의 뇌 구조를 모방해 문제를 해결하도록 만들어져 신경망이라고 불립니다.
예를 들어, 안경 쓴 남자의 얼굴 이미지를 생성한다고 생각해 봐요. 기존 신경망은 안경 쓴 남자의 얼굴 이미지를 학습한 뒤 새로운 안경 쓴 남자 얼굴을 만듭니다. 그런데 GAN에서는 생성망과 판별망이라는 두 가지 신경망이 존재해요. 생성망이 안경 쓴 남자의 얼굴 이미지를 만들면, 판별망은 생성망이 만든 안경 쓴 남자 얼굴을 실제 사진과 대조해서 가짜인지 판별하죠. 이 과정을 반복하면 생성망은 점점 더 정교하게 안경 쓴 남자 얼굴 이미지를 만듭니다. 반면 판별망은 더욱 까다롭게 판별합니다. 이렇듯 두 신경망이 서로 반대(적대적)로 작용하기 때문에 이 기술에 생성적 적대 신경망이라는 이름이 붙었어요.
최근 GAN 기술은 너무나 정교한 이미지를 만들어내기 때문에, 가짜 뉴스 등 악용에 대한 우려가 많아요. 그래서 이를 구분해내는 기술에 대한 연구도 함께 진행되고 있답니다.
●뉴런: 전기적 신호를 전달하고 받아들이며 정보를 처리하는 신경세포.
플랑크톤 plankton 
플랑크톤은 물에 둥둥 떠다니는 각종 동물, 식물, 세균 등을 통틀어 이르는 말입니다. 그리스어 ‘planktos(방랑자)’라는 단어에서 이름을 따왔죠. 우리말로는 ‘떠살이 생물’이라고도 부릅니다. 플랑크톤은 원하는 곳으로 움직일 수 있는 운동 능력이 없거나 아주 약한 생물이에요. 특정 생물이나 분류를 일컫는 말이 아니라, 살아가는 방식에 따라 나눈 거죠. 크기가 크지만 헤엄칠 능력이 거의 없는 일부 해파리도 플랑크톤으로 구분되고, 많은 바다생물이 어렸을 때 플랑크톤 시기를 거쳐가요.
플랑크톤은 크게 식물성 플랑크톤과 동물성 플랑크톤으로 구분합니다. 식물성 플랑크톤은 말 그대로 지상의 식물처럼 태양 에너지와 물에 녹아 있는 이산화탄소를 이용해 스스로 영양분과 산소를 만드는 광합성을 해요. 현재 지구 대기에 있는 산소의 절반은 식물성 플랑크톤이 만들어냈지요.
동물성 플랑크톤은 식물성 플랑크톤을 먹으며 살아갑니다. 플랑크톤은 수중 생태계의 가장 밑바탕이 되는 존재예요. 물고기와 고래 등 다른 수중생물의 먹이가 되거든요.
유리 같은 껍질을 가진 규조류도 식물성 플랑크톤입니다. 작년 11월, 캐나다 맥길대학교 연구팀은 ‘니츠치아 필리포르미스’라는 규조류의 투명한 껍질이 광합성 효율을 9.83% 높인다는 연구 결과를 발표하기도 했어요. 수많은 구멍이 난 껍질은 햇빛을 굴절시켜 광합성에 필요한 빛을 모으고, 해로운 자외선은 외부로 튕겨냈죠. 연구팀은 “이 규조류의 껍질 구조를 태양광 패널 효율을 높이는 데 활용할 수 있을 것”이라고 기대했습니다.
