세계 각국의 인공지능 연구 역량 수준

주의)

1. 이 보고서는 "소프트웨어정책연구소"가 수행한 연구보고서입니다.

2. 이 보고서 내용의 전부 또는 일부를 사용할 때는 반드시 "소프트웨어정책연구소"의 연구결과임을 밝혀야 합니다.

인공 지능(AI)은 4차 산업 혁명 시대의 성장에 있어서 가장 중요한 키포인트라고 봐도 무방합니다. AI가 중요한 화두로 떠오르면서 기술 선도를 위한 주요국들 간 경쟁이 확산되고 있습니다. 앞으로 AI는 다양한 산업과 사회 전반에 확산되어 경제적 부가 가치를 창출하는 동력으로 작용하게 될 것이다. 미국의 경우, 다양한 산업에 AI가 도입되면 연간 3.5∼5.8조 달러의 경제적 효과를 창출할 것으로 추산된다고 합니다.

세계 주요국들은 AI 기술 선도를 위해 국가 차원의 대책을 추진 중입니다다. 대표적으로 미국의 "국가 AI R&D 전략계획(’16.10.)", 중국 "차세대 AI 발전 규획(’17.7.)", 일본 "AI 산업화 로드맵(’17.4.)", 영국 "AI 산업 육성을 위한 세부 방안(’17.10.)", 인도 "AI Task Force Report(’18.3.)" 등이 있습니다.

AI 기술은 진화의 변곡점에 진입하면서, 향후 폭발적인 성장이 예측되지만, 한국의 AI 기술력은 주요 선진국 대비 취약한 것으로 평가받고 있습니다. 현재의 AI 기술은 어느 한순간에 갑자기 등장한 것이 아니라 장기간 축적된 연구의 산물이며, 향후 빠르게 진화할 것입니다.

① 학술 연구 건수

중국, 미국, 인도 등을 중심으로 AI 학술 연구의 양이 크게 늘어나고 있는데, 2013~2017년까지 중국은 49,096건으로 1위를 차지했으며, 미국이 30,966건으로 2위, 인도가 14,237건으로 3위를 차지했습니다. 한국은 6,387건으로 20개국 중 9위이나, 연평균 성장률(CAGR)은 1.28%로 19위에 그치고 있습니다.

중국은 2005년부터 지능 언어 지원 사업을 적극 추진했고, 2015년 이후에는 AI 육성 정책을 지속적으로 발표하고 실행하는 중입니다. 인도는 2014년 모디 정부 출범 이후 디지털 인도(Digital India), 스타트업 인도(Start-up India), 제조 인도(Make in India), 스킬 인도(Skill India) 등의 정책을 꾸준히 발표하고 산업 혁신을 추진하고 있습니다.

AI 연구의 양이 많은 국가에서 국민들의 AI에 대한 관심도도 높게 나타나는 경향이 있습니다. 미국, 영국, 중국, 인도 등에서는 최근 5년간(2014.9~2018.9월) `인공 지능' 구글 검색양이 지속적으로 증가하고 있는 추세입니다. 한국의 경우, 이세돌과 알파고 대국 시점에서 검색량이 급격히 늘어났습니다.

② 피인용 수

다음으로는 연구의 질적 수준을 평가할 수 있는 AI 연구 논문의 피인용 수 자료입니다. 미국이 128,653건으로 1위를 차지했으며, 중국이 80,059건으로 2위, 3위는 영국으로 59,460건입니다. 호주와 캐나다는 피인용 수 기준으로 연구 건수 순위 대비 6계단이나 높아, 논문의 양 대비 인용이 많이 되고 있으며(영미권의 힘인가?), 싱가포르와 홍콩도 유사한 양상을 보입니다.

반대로, 인도와 일본은 피인용 수 기준 순위가 연구 건수 대비 각각 6계단, 9계단이나 하락하여, 논문의 양 대비 인용은 상대적으로 낮은 상황입니다. 일본이 의외로 연구의 양은 많으나 그 질적 수준은 낮은 것으로 평가되는군요.

독일, 프랑스, 이탈리아는 피인용 수 순위와 연구 건수 순위 변동이 없었으며, 한국은 피인용 수 기준으로 12위이며, 연구 건수 순위 대비 3계단 하락했습니다.

피인용수 기준에서도 최상위 1% 연구 수를 나타내는 자료입니다. 이것도 질적 수준을 나타낼 수 있는 지표로 보이는데, 여기서 미국이 241건으로 1위, 영국이 129건으로 2위, 호주, 싱가포르, 중국이 다음 순위를 차지했습니다. 전체 연구 수에서 상위 1% 연구가 차지하는 비중은 싱가포르가 1위, 홍콩이 2위, 호주가 3위를 차지했습니다. 즉, 양적으로는 다른 주요국에 비해 열세지만, 질적으로 강세를 보인다는 뜻이 되겠습니다. 한국은 상위 1% 연구가 28개로 11위이며, 전체 연구 수에서 상위 1% 연구 수가 차지하는 비중은 14위입니다.

특허에 인용된 연구 건수는 미국이 24,386건으로 1위이며, 영국이 4,002건으로 2위, 그다음으로 각각 캐나다, 프랑스, 일본이 뒤를 이었습니다. 한국은 특허에 인용된 연구 수, 연구 1,000건당 특허 인용 연구 수 모두 9위입니다.

③ 연구 협력 네트워크

AI 연구 선도국들은 연구 협력 네트워크의 중심에 위치하고 있습니다. 네트워크 분석 결과, 미국, 영국 등 주요국의 중심성 값이 크게 나타났습니다. 중심성 값이 높을수록 이들을 중심으로 다수의 연구 협력이 이루어지고 있다는 것을 의미합니다.

미국은 연결 중심성, 근접 중심성, 매개 중심성 지표 모두 1위를 차지했고, 영국, 프랑스, 이탈리아는 3개 중심 지표 모두 5위 내에 위치합니다. 한국은 연결 중심성 12위, 근접 중심성 12위, 매개 중심성 11위입니다.

AI 연구 역량이 높은 국가 간에 강한 협력 체계가 구축되어 있습니다. 미국과 중국은 3,843건, 미국과 영국 1,133건, 영국과 중국이 1,652건의 협력 연구가 추진되는 등 AI 연구 역량이 우수한 나라들 간에 강한 협력 체계가 형성되는 경향이 있습니다.

④ 결론

AI 연구 역량의 유형을 평가하는 데 있어서 크게 네 가지 "종합 우위", "질 중심", "양 중심", "종합 열위"로 구분이 가능합니다.

1) 종합 우위 : 양적, 질적 지표가 모두 우수한 유형

- 미국, 영국, 중국, 프랑스, 독일, 이탈리아 등

2) 질 중심 : 양적 지표는 저조하나, 질적 지표가 우수한 유형

- 스위스, 홍콩, 캐나다, 호주, 싱가포르, 스웨덴, 벨기에, 이스라엘 등

3) 양 중심: 양적 지표는 우수하나, 질적 지표가 저조한 유형

- 인도, 일본 등

4) 종합 열위: 양적, 질적 지표가 모두 좋지 않은 유형

- 러시아

5) 한국의 경우 대부분의 지표가 12~14위인 애매모호한 지점(Stuck in the middle)에 위치하여 향후 방향성 정립이 중요한 시점이라고 합니다. 우리 같은 경우는 경제 규모를 고려 시, '종합 우위'나 '양 중심' 보다는 '질 중심'의 AI 연구 역량 확보 전략이 바람직할 것이라고 합니다.