인공지능(AI)이 산업현장과 업무 처리를 위한 효율적 수단으로 활용되면서 온톨로지가 중요한 요소로 작용하고 있음이 미국 정보기술(IT) 기업 제품과 이를 이용한 사업 실적에서 나타나고 있다.

‘온톨로지(Ontology)’는 철학용어인 ‘존재론’에서 출발한다. 17세기 이 단어가 등장한 이후 컴퓨터 발전에 따라 온톨로지는 컴퓨터가 인간처럼 복잡한 지식을 이해하고 추론하고자 상이한 시스템 간 공통 사용을 위한 합의된 지식 표현으로 쓰였다. AI 발전에 따라 온톨로지는 컴퓨터에 인간의 지식(개념과 관계)을 가르치기 위해 만든 구조화된 데이터 모델(지식 그래프)로 자리 잡았다.

온톨로지는 다음과 같은 요소로 구성된다.

첫째, 클래스다. 이는 개념의 종류로 전차, 자주포, 전투기, 잠수함과 같은 사물의 분류를 나타낸다. 둘째, 인스턴스다. 우리나라의 K9·K55, 미국의 팔라딘, 독일의 PzH2000은 자주포의 인스턴스다. 셋째, 속성이다. 최대 사거리 ○○㎞, 발사 속도 분당 ○발은 자주포 속성의 사례다. 넷째, ‘K9은 포병대대에 편성된다’ ‘K9은 적 포병 진지를 타격한다’와 같은 내용은 관계의 사례다. 온톨로지는 업무 분야별(도메인)로 작성돼 해당 도메인 내에서 데이터를 주고받거나 이해하는데, 동일한 의미로 해석·추론할 수 있는 합당한 근거를 제공해 AI 데이터 표준 작성의 중추신경으로 활용된다.

AI에서 온톨로지의 역할은 무엇일까. AI는 방대한 데이터를 기반으로 추론을 제공한다. 데이터의 양과 질에 따라 AI 성능이 결정된다. 아무리 많은 데이터가 있더라도 동일한 개체에 대해 표현하는 형식이 다르면 데이터 활용 효율성이 떨어질 수밖에 없다.

온톨로지는 이런 제한점을 해소, 서로 다른 데이터를 연결해 소통하는 역할을 한다. 즉 데이터 사일로를 무너뜨려 데이터의 의미를 통합한다. 이를 통해 AI가 신뢰할 결과를 제공토록 만든다. K9 자주포의 사례를 들면 ‘적 ○○지역의 진지를 타격하기 위해 K9 1포대는 타격이 가능하지만 K9 2포대는 진지에서 사거리가 초과돼 사격이 불가합니다’라고 설명 가능한 AI 역할을 한다.

향후 우리 군에는 온톨로지를 어떻게 개발하고 활용할 수 있을까? 먼저 AI를 어느 분야에 적용할 것인지를 정해야 한다. 의사결정의 중요성과 시급성을 고려해 AI 적용 분야를 결정한다. 바람직한 방안은 시범사업으로 기술적·기능적 사업 효과를 평가한 뒤 점진적으로 활용범위를 확대하는 것이다. AI를 활용하는 기술이 매우 발전돼 있고 전문업체도 적지 않지만 군사 분야 온톨로지는 업무에 적용한 사례가 많지 않다. 따라서 군사 분야 전문가가 중심이 돼 온톨로지의 구성요소인 클래스(작전환경, 부대 구성, 무기체계 등)와 인스턴스, 속성자료 및 관계와 업무 수행 절차를 구축하고 AI에 접목해 해당 분야 업무에 활용하도록 하는 방안이다.

온톨로지 구성요소 작성은 매우 섬세한 전문지식이 요구되는 분야다. 해당 분야의 충분한 경험과 지식이 있는 전문가를 활용하는 게 바람직하다. AI의 군사 분야 확대 적용은 국방 의사결정의 효율성·신속성·정확성 향상을 위해 필히 도전할 과업인 만큼 AI 적용의 중추신경인 온톨로지 개발에 적극적인 사업 개발과 추진이 요구된다.