퍼지세탁기를 기억하는가? 과거에 세탁기는 퍼지(fuzzy)이론을 통해 세탁물의 적합성을 판단하여 알맞은 온도와 세탁시간으로 세탁이 이뤄졌다. 퍼지이론은 애매하고 불분명한 상황에서 여러 문제들을 두뇌가 판단 결정하는 과정에 대하여 수학적으로 접근하려는 이론이다. 이는 현시대의 인공지능 기능의 시초라 할 수 있는데, 현재 퍼지이론은 공학, 기초과학, 인문학, 의학 등 다양한 분야에서 응용하기 위해 많은 연구가 진행 중이다. 세종대학교 수학통계학부 윤진희 교수는 퍼지이론을 통해 수학 분야와 이공학 및 인문학 분야의 융합연구를 진행 중이다.

최선영 기자 csy@

어떠한 상황을 예를 들어 커피를 마시면 기분이 좋다고 하자. 커피를 마셔서 기분이 좋은 정도를 표현할 때 1-10까지 수치로 표현한다면 몇이라고 표현할 수 있을까? 좋은 정도를 표현할 때 정확히 7만큼 좋다고 하면 그 수치는 정확하게 반영된 결과일까? 세종대학교 수학통계학부 윤진희 교수는 이러한 애매한 상황을 모델링한 퍼지(fuzzy)를 연구하는 응용수학자이다. 그는 '딥 러닝과 최적화 알고리즘을 이용한 최적화 통계모델의 개발에 관한 연구‘를 통해 다양한 학문간 융합을 위해 노력하고 있다.

▲ 윤진희 교수

퍼지이론 통해 다양한 학문적 융합 ‘교두보’
세종대학교 수학통계학부 윤진희 교수는 퍼지이론을 통해 애매한 상황에서 적용할 수 있는 최적화 방법으로 수학적 모델링 연구를 진행하고, 이를 응용할 수 있도록 쉽게 접근할 수 있는 모델을 만드는 작업을 연구하고 있다.
“현시대에 세계적으로 관심을 받고 있는 인공지능(AI)기술의 근간 중의 한 분야가 퍼지이론이라 할 수 있습니다. 퍼지이론은 다양한 학문 분야에서 응용이 가능한 이론입니다. 실제로 컴퓨터공학, 전자공학, 산업공학 및 심리학과 마케팅과 같은 인문학 등 많은 분야의 연구자들이 관심을 가지고 있습니다. 저는 퍼지이론을 수학적 모델링을 통해 누구나 통계적 분석을 할 수 있다는 방향성을 제시하고 싶습니다. 이를 통해 다양한 분야의 연구자들이 쉽게 접근해 학문간 융합이 이뤄질 수 있도록 노력하고 있습니다.”

윤 교수는 퍼지자료를 이용한 통계모델을 만드는 연구와 이를 응용한 사례분석을 해오고 있다. 최근에는 퍼지매개분석, 퍼지조절분석 등을 통해 그의 연구를 인문학까지 확장시켜 그 결과가 조만간 SCIE저널에 게재될 예정이다. 그가 공동연구를 통해 만든 모델의 추정방법은 최근 딥러닝, 유전자알고리즘, 하모니서치와 같은 최적화 방법을 활용하고 있다. 이뿐만 아니라 윤 교수는 지금까지 ‘퍼지회귀분석모형의 이론 및 응용’, ‘퍼지로지스틱회분석 퍼지시계열모형의 이론 및 응용’, ‘F-번환을 이용한 강인추정통계모델연구’ 등 다양한 학문적 연구를 펼쳐왔다.
윤 교수가 진행하는 퍼지(fuzzy)연구와 매개분석은 모두 수학적 이론 정립이 아닌 다양한 분야에서 활용 가능한 연구이다. 그는 기초과학 분야가 다른 이공학 분야나 의학, 또는 인문사회 분야와 융합한다면 큰 시너지 효과를 낼 수 있다고 강조한다. 윤 교수는 정말 뛰어나고 훌륭한 수학자들이 이론만 정립하고 실제로 활용하지 못하는 경우가 많다고 전했다. 그는 수학이 더 다양한 연구 분야에서 활용되길 바라는 마음에서 한국지능시스템학회와 같은 학회 활동을 오랫동안 해오고 있으며, 한국지능시스템 학회의 국문지, 영문지 편집위원 및 SCI 저널을 포함한 국제저널의 객원편집위원으로 활동하고 있다. 또한, 정기적으로 여러 국제학술대회 조직위원으로 활동하고 있으며 수학을 융합과 연결시키고 홍보하기 위해 노력 중이다. 그뿐만 아니라 국내의 많은 수학자들이 융합연구를 진행할 수 있는 연결고리를 만들고 싶다는 바람을 전했다.

“수학자는 기초학문에 몰두해야 하는 학문이다 보니 응용을 함께하기에 연구자들이 많은 어려움을 겪는 것이 사실입니다. 실제로 수학의 노벨상으로 불리는 필즈상을 받은 연구자들은 한우물만 판 연구자들이고, 기초학문 연구자들은 그렇게 해야 좋은 연구가 나옵니다. 저는 이러한 기초학문 연구자들의 연구가 응용 분야에 활용될 수 있도록 연결고리 역할을 하고 싶습니다.”
실제로 인문학이나, 공학, 의학 분야에서는 수학자들과 다양한 연구를 함께 진행하고 싶어 하지만 연결고리가 없고, 만약 연결이 된다 하더라도 사용하는 용어나 관점이 달라 융합연구를 진행하는데 어려움을 겪고 있는 실정이다. 윤 교수는 융합연구에 활용할 수 있는 용어를 정립하고 서로 도와 시너지를 낼 수 있는 환경을 만들겠다는 계획을 밝혔다.

변화해 가는 교육환경, 제도적 개선 필요해
윤진희 교수는 주입식 교육시스템으로 인해 학생들의 적극적인 수업참여가 어렵다며 안타까움을 드러냈다. 어려운 입시를 겪고 부푼 꿈을 안고 대학을 입학한 학생들이 수험생 때와 다르지 않은 치열한 경쟁을 다시 시작해야 하며, 또 다른 형태의 경쟁을 취업이라는 이름으로 새로 시작해야 하는 이 현실에 제자들에게 못내 미안한 마음뿐이다. 과거에는 열정만 있다면 할 수 있다며 용기를 북돋아 줬지만 어려운 취업난에 이는 학생들에게 희망 고문으로 남을 수 있어, 말을 아낄 수 밖에 없는 현실이다. 어느 나라보다 똑똑한 학생들이 취업 때문에 스트레스를 받고 의욕이 없는 모습을 보며 일방적인 지식 전달 위주의 수업이 아닌 학생들 스스로 참여가 이루어질 수 있는 교육환경이 조성되길 바라는 마음을 전했다.

또한 수학자들이 가진 능력을 발휘할 환경이 점점 사라지는 것에 대한 불안감을 드러냈다. 현재 국내에서도 기초학문을 위한 다양한 지원이 이뤄지고 있지만 빠른 성과를 낼 수 있는 학문에 더 큰 관심과 집중이 이뤄지는 것이 현실. 수학자로서 수학이 다른 학문과 응용하면 시너지가 무엇보다 커진다는 것을 잘 알고 있는 윤 교수는 점점 수학자들이 설 자리를 잃고 있다고 설명했다. 실제로 수학 전공자는 취업이 어렵고 이는 결국 입시에서도 관심을 받지 못하는 상황이 와 전국적으로 많은 대학들에서 수학과가 폐과되고 있는 실정이다. 기초학문인 수학이 근간이 돼야 IT 등 다른 분야에서도 과학기술 발전이 가능하다. 점점 수학에 대한 관심이 사라지는 현시점에서 국가적 제도개선을 위한 대책 강구가 필요해 보인다. NM