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Fosters+Partners의 ARD 팀이 수행한 복합재료 변형 연구이다. 2017년 Autodesk사와의 협력 연구이다. 건축에서 생태모방공학적 적용이 가능하도록 하는 연구이다. 즉, 외부 기계적 힘에 의한 것이 아닌, 유기체적으로 온도와 빛, 습도 등의 물리적 환경에 대한 변형에 관한 연구이다. 복합소재가 주변 물리적 환경의 변화에 따라 팽창률과 수축률 차이에 의하여 그 형태가 변화하며, 이 변화를 이해하고 활용하기 위한 연구이다. 복합재의 형태학적 변형이 주된 관심사이며, 복합소재를 원하는 방식으로 제어를 하기 위한 연구이다.

문제는 복합소재들의 변형은 외부 조건에 비선형적 변화를 한다는 것이다. 다양한 다층 복합소재의 변형을 시뮬레이션 한다는 것은 많은 시간의 계산을 필요로 한다. 즉시적 변형에 대한 예측을 하기 위한 빠른 방법으로, 기계학습을 사용하는 모델 구축에 관한 연구이다.

우선 시스템 학습을 위하여 우선 합성 데이터 세트의 작성이 필요하였다. 수백 개의 다른 합성재를 만들고, 이들의 변형을 예측하는 시뮬레이션 모델을 만들었다. 이 모델을 이용하여, 재료별 변형에 관한 데이터 세트를 만들었다. 이 데이터를 이용하여 서로 경쟁하는 두 개 인공 신경망 학습에 사용하였다. 즉, GAN(Generative Adversarial Network) 학습 모델을 사용하고 있다. 

하나의 학습 신경망은 이들 데이터 세트를 이용하여 학습을 진행하고, 그 학습에 의한 결과를 다른 학습 신경망에 보낸다. 후자의 신경망을 이를 평가하고 이를 전자의 학습 신경망의 학습 개선에 사용할 수 있도록 피드백 한다. 이 순환적이며 적대적 과정을 통하여 학습이 진행되며, 결국, 두 학습 신경망의 개선이 이루어질 수 없는 상태에 이르게 된다. 

이와 같은 과정을 거친 학습 이후, 시스템은 원하는 변형을 만들어 낼 수 복합설계 소재 설계에 이용하고 있다. 현재 변형 상태를 만들기 위한 복합소재를 선택하는 방식이 아닌, 원하는 변형 상태를 설계하고, 이를 실현하기 위한 복합소재를 설계하는 방식으로 사용되고 있다.

참고 논문 첨부: Design of thermally deformable laminates using machine learning

군중의 망상

원제 The Delusions of Crowds의 책으로 신경과 전문의, 금융이론가이자 역사가인 윌리엄 번스타인의 저서이다. 광기에 물드는 인간의 특징으로 첫째 모방을 이야기하고 있다. 모방은 인류 역사에 긍적적 영향의 요소이다. 그러나, 이 때문에 인간은 쉽게 광기에 쌓이기도 한다. 종말론, 투기 등을 그 사례로 들고 있다. 둘째, 이야기이다. 이야기는 세상을 이해하는 수단이지만 구세주의 출현, 신기술에 대한 맹신 등의 원인으로 지목하고 있다.  광기는 더 낳은 삶을 열망하고 있는 현상이며, 인간은 합리적 존재가 아니라 합리화 하는 존재로 묘사하고 있다.

금리의 역습

금리의 역사적 맥락, 금리에 따른 경제의 영향, 그리고 중요한 사상가, 연구자, 기업인을 소개하고 있다. 금리의 현실에 대한 영향을 이야기하며, 역사적 사례를 말해준다. 금리가 금융자본주의 사회에 미치는 영향을 이야기하고 있다. 미국과 중국의 통화정책도 이야기하고 있다. 금리를 통한 경제의 변화를 이해하고 적응하는 법을 말하고 있다. 뉴욕타임즈 선정 ‘올해의 주목할 책’이기도 하다.

의사 할배가 들려주는 조금 다른 글쓰기

의사 김명서가 손주와 함께 4 ~7년에 걸쳐 경험한 내용을 수록한 책이다. 보다 이른 나이에, 자주 글쓰기를 가정에서 가르친 기록이 담겨있다.

복잡한 세상을 이기는 수학의 힘

수학적 사고를 통해 인생을 바꿀 수 있다고 이야기하고 있다. 저자는 수학적 사고를 통한 확률적 세계관을 이야기하고 있다. 수학은 우리 삶과 밀접한 관계를 가지고 있으며, 복잡한 사회에서 더 나은 선택과 결정을 내릴 수 있도록 돕는다고 이야기한다. 세상의 이치를 이해하는 19가지 수학도구를 1부 이성적으로 세상을 바라보는 방법, 2부 어려운 문제 해결 전략, 3부 수학적 사고를 효율적으로 학습하는 방법으로 나누어 이야기하고 있다.

쓰려고 읽습니다

다독에 대한 신념에 도전한다. 다독을 옹호하는 사람들은 양이 질을 결정한다고 생각한다. 그러나 저자는 ‘추상에서 구체로’라는 생각의 구체적 실천 방법을 이야기한다. 그는 쓰기를 읽기의 영역으로 끌어 들이고 있다. 목적이 있는 쓰기를 위해 읽기를 하여야 한다는 것이다. 삶의 문제를 드러내 쓰기가 필요하며, 문제 해결을 위해 읽기가 필요하다고 이야기하고 있다.

화재조사관의 낙서장

이종인 화재조사관의 시집이다. 화재 현장에서 느꼈던 생각들을 정리하여 117편의 시로 정리하여 출간하였다. 그는 화재 감식의 대가로 진실의 조각을 찾으며 희망의 존재가 되려는 노력을 조용히 말하고 있다.

조선 청소년 이야기

조선 후기 한문 책들에서 발췌한 10대들의 이야기 12편을 골라 편집한 소설집이다. 김종광 작가사 당시 상황을 설명하여 이야기들의 이해를 돕고 있다.

눈은 하늘에서 보낸 편지

세계 최초로 인공 눈을 만든 일본 물리학자 나카야 우키치로(1900~1962)의 산문집이다. 그는 당시 아무도 관심을 가지지 않던 눈을 대상으로 홋카이도에서 연구를 진행하였던 그이다. 그의 연구과정에서의 일화들과 후대를 위하여 적은 글들을 모은 책이다.

과학에서 가치란 무엇인가

과학은 중립적일 것이라는 생각에 이의를 제기하고 있다. 저자 케빈 엘리엇은 과학 활동의 모든 단계에 가치가 중요한 영향을 미치는 요소라고 이야기하고 있다. 그는 바람직한 가치를 위해 충족해야 할 조건들을 제시하고 있다.

4,318km 꿈의 트레일

공무원을 퇴직한 저자가 예순을 넘은 나이에 미국 서부 대종주 트래킹 코스 도전기이다. 멕시코 국경에서 시작해 캐나다 국경까지 4,318km 길을 걸은 저자의 여정을 담고 있다.

걷는 존재

영국 소설가이자 저자인 애나벨 스트리츠는 평소 차를 애용하였다. 그러나 결과적으로 허리 통증이 왔다. 이를 극복하기 위해 걷기에 정진하였다. 그리고 걷기와 건강이라는 주제로 글쓰기를 하였다. 문명은 우리 삶에서 걷기를 소외시켰으나, 우리는 애초 걷는 존재로 태어났다고 이야기한다. 그는 52가지 다양한 걷기를 제안하고 있다.

AI 2041

‘10개의 결정적 장면으로 읽는 인공지능과 인류의 미래’가 부제로 붙어 있다. 미래 예측을 위하여 AI 전문가와 SF작가의 협업에 의하여 상상하는 인공지능의 미래를 그리고 있다. 현재 인공지능은 중대한 변곡점에 이르고 있다. 현재의 현실에서 AI에 의한 희망을 이야기하고 있다. 이들은 기술이 가진 부정적 측면보다, 잠재력과 큰 그림을 보는 것이 중요하다고 이야기한다. SF 소설 10장면과 전문가의 기술분석을 통한 미래에 대한 예언과 다양한 시나리오를 이야기하고 있다.

IoT가 일상 생활에 한걸음씩 스며들고 있다. 이들로 인해 집이 스마트 홈으로 변환되고 있다. 스마트 홈으로 변화시키는 방법으로 첫째 스마트 기기들을 사는 방법이 있다. 이 경우 많은 비용이 드는 단점이 있으며, 또한 같은 제조업체 제품 이외에는 서로 상호 윤용이 되지 않는 문제가 있다. 다른 방법으로, 센서를 부착하는 방식이 있다. 이 방식은 설치가 쉽지 않고, 때에 따라서는 미관상 추한 모습을 보이게 된다.

   이와 같은 문제들을 해결하기 위한 센서 개발이 진행되고 있다. 작은 정사각형 회로 기판으로 진동, 소리, 빛 등을 감지한다. 이 센서는 컴퓨터와 무선 통신으로 정보를 보내고, 이를 해석한다. 1차적 센서 정보를 가공하여 이해하는 2차 센서로,  물내리는 소리, 가스의 사용 등 등 집안에서 일어나는 모든 것을 감지할 수 있는 센서이다.

그러나 이 같은 제품은 다른 일면으로 사람의 생활 하나 하나를 염탐할 수 있다는 사실이다. 예를 들어, 종이 타올을 얼마나 썼는지를 알 수 있으며, 종이가 떨어져 갈 때 제품 판매를 홍보할 수 있다. 이제 다양한 센서가 우리 주변에 존재하며, 로봇은 실제 행동을 취할 수 있는 수단을 가지기 시작하였다. 감시를 벗어나, 사람을 통제하고 파괴적 상황으로 몰아 나아갈 수 있다.

평면의 성능을 평가하는 방법 중 하나는 연결성을 분석하는 것이다. 일반적으로 공간의 연결성과 시각적 연결성 분석을 한다. 이들 연결성 분석의 경우 큰 규모의 평면의 경우 적지 않은 시간의 계산을 필요로 한다. 

   적지 않은 시간의 소요는 설계 과정에서 즉시적 피드백이 어렵다는 의미이다. 즉, 설계과정에서 사용이 쉽지 않다는 것이다. ARD는 설계가 완성된 이후에 분석하는 것이 아닌, 과정 중에서 사용할 수 있는 방법에 관한 연구를 진행하였다.

기존의 분석 알고리즘 이용방식 대신, 기계학습을 사용하는 접근방식을 취하였다. 문제의 대상으로 사무실을 선택하였다. 첫째, 학습을 위한 데이터 셋을 만들었다. 이를 위하여 사무실 평면과 공간 구획, 그리고 가구 배치를 생성하는 패러매트릭 모델을 만들었다. 이 모델을 이용하여 수 천개의 합성 평면 데이터 세트를 만들었다. 그리고, 이들 평면에 대한 공간 및 시각 분석을 시행한 다른 데이터 세트를 만들었다.

   이들 데이터 세트를 사용하여 기계학습을 진행하였다. 초기 평면에 대한 분석이 매우 부정확한 상태로부터, 지속적 학습을 통한 실수를 수정하고, 점차 정답에 가까운 기계학습 시스템을 만들어 나아갔다. 즉, 입력 평면에 대한 연결성 분석에 관한 출력 데이터를 수 천개 예제를 통하여 학습과정을 거쳐 완성 단계로 만들어 갔다. 이를 기반으로 새로운 평면에 대하여도 즉시적으로 연결성 분석을 할 수 있는 시스템을 완성하여 나아갔다.

Boston Dynamics사는 휴머노이드 로봇 Atlas의 기능을 보여주는 새로운 비디오를 공개하였다. 1분 길이의 이 유튜브 동영성은 건설 현장에서 비계 건설 노동자를 돕고 있다. 'Atlas Gets a Grip'이라는 제목의 이 동영상에서 Atlas가 인간의 요구를 수행하기 위하여, 우선 이동할 발판을 우선 만들고, 전달할 가방을 집어 든다. 그 후 발판을 거쳐 높은 단으로 이동한 후 그 곳에서 인간 노동자에게 가방을 던진다. 그리고  이동한 단에 있는 나무상자를 밀어 내려갈 곳을  만든 후, 나무상자 위로 이동하고, 그 곳으로부터 공중제비로 바닥으로 이동하는 동작을 마무리 한다. 왜 불필요한 짓을 하는지는 몰라도.

이 비디오는 Boston Dynamics사의 휴머노이드가 주변을 인식하고 있슴을 보여준다. 그리고 자신이 의 과업 수행을 위하여 주변의 환경을 변화시키는 모습을 보여준다. 목표를 달성하기 위한 주변 환경 수정 능력은 건설현장과 같은 복잡한 환경에서도 사용 될 수 있슴을 보여주고 있다.

전기차 시대가 다가오면서 배터리 제조 능력은 중요한 산업적 의미를 가지고 있다. 현재 중국이 단연 1위이며, 앞으로도 이러한 상황이 지속될 것으로 전망되고 있다. 이 다이어그램은 BloombergNEF의  리티움-이온 공급망 체인 순위를 바탕으로 만들어졌다. 현재 중국은 나머지 세계의 제조 능력보다 많은 생산능력을 갖고 있다. 우리나라는 1%에 불과한 것으로 집계되어 있다.

현재 배터리 생산량의 77%를 중국에서 생산하며, 세계 10대 배터리 제조업체 중 6개가 중국업체이다. 중국 배터리업체의 경쟁력은 재료의 채굴로부터 전기자동차 생산에 이르기까지 수직통합 구조를 가지고 있다. 국가적으로 폴란드가 2위이다. 이 곳에서 LG엔솔이 배터리를 생산하고 있다. 유럽은 2022년 전세계 배터리 제조 능력의 14%를 차지하고 있다.

   리튬이온 제조는 전세계적으로 향후 5년간 8배 증가할 것으로 예상된다. 그러나 중국의 독주는 지속될 것으로 전망된다. 2027년 69%를 차지할 것이다. 미국은 앞으로 5년 간 생산 능력을 10배 이상 늘릴 것이다. 세제 혜택의 영향으로 우리나라의 SK Innovation, LG엔솔 등이 투자 예정이다. 유럽 또한 지속적 생산력 증대에 노력하고 있다. 폭스바겐, 중국 CATL, 그리고 SK Innovation이 추가적 투자를 계획하고 있다.

중요한 문제는 리튬 재료, 전해질, 분리막, 음극과 양극 재료들이 중국에서 제조된다는 사실이다.

2022년 1월 개발사, 건축가, 환경 전문가들의 팀은 덴마크의 가장 야심차며 논란이 많은 인프라 구조 프로젝트를 착공하였다. 50년에 걸쳐 271에이커 규이며, 수도 코펜하겐을 해수면 상승으로부터 막아주는 인공 반도 건설 계획이다.

    그러나 이 수백만 달러의 환경 프로젝트는 환경을 해친다는 논란을 불러 일으키고 있다. 일부 코펜하겐 시민들은 이 Lynetteholm 프로젝트 진행을 막고자 유럽 의회와 국회에 요구하였으나, 성공적이지 못하였다.

이 프로젝트는 35,000채 주택이 장벽 기능으로 지어질 계획이다. 환경론자들은 이 프로젝트를 잘못된 계획이라고 주장하고 있다. 그러나, 앞으로 현재 진행중인 MAST가 설계한 모듈라 부유주택과 함께 세워질 예정에 있다.

Andrei Dolnikov는 통합 콘텐츠 제작사 BINYAN의 대표이다. 그는 건축가와 디자이너의 실현되지 않은 비전의 현실화를 도울 수 있는 100명 이상의 예술가, 디자이너, 프로듀서와 영화제작자와 함꼐하고 있다. 과거 도시에 대한 비전은 폐쇄적 절차로 진행되었다. 건축가, 도시계획가, 정치가들이 회의실에 모여 의사결정을 하였으며, 일반 대중은 그렇게 만들어진 도시에 살아 왔다.

   그러나 그는 도시의 ‘미래 비전’의 민주화를 추구하고 있다. 보다 많은 이해 관계자들이 도시의 미래를 만드는 과정에 참여하도록 하는 것이다. 도시 미래 비전의 제시에는 물론 건축가가 중요한 역할을 하지만, 시각화 전문가, 장소 제작자, 브랜딩 전문가, 전문가, 전략가, 영화 제작자, 미래학자, 기술전문가, 마케터, 경험 디자이너, 부동산 개발사 또한 그는 참여하도록 하고 있다.

이와 같은 비전의 구체화에 동감하는 전세계 참여자들은 2022년 11월 런던 Village Underground Venue에 모여 비전과 아이디어를 공유하는 모임을 가졌다. ‘원인과 결과’라는 주제로 진행된 이 행사는 American Society of Architectural Illustrators와 2022년 회장 Andrei Dolnikov가 진행을 담당하였다. 이 행사는 많은 참가자들이 이 새로운 생각에 대한 협력 가능성을 보여주었다. 도시의 모습을 시각화하여 전달의 방법으로, 도시가 아름답고 지속하능한 곳으로 만들어 질 수 있다는 도발적  시도이다. 시각화를 통하여 프로젝트의 모습을 구체적으로 만들어 설명함으로써 참가자의 이해를 돕는 방식을 시도하고 있다. 이 과정의 실현은 몰입형 VR 도구와 애니메이션의 형태로 제작되고 있다. 잠재적 고객이 제품을 구매하기 전에 테스트 하는 형식으로 도시를 경험하게 하려 한다. 보다 깊고 이른 협력이 이 대회의 주된 주제이다.

뱅쿠버의 Boss Property, 영국의 Ballymore, 두바이의 Ellington Property는 호주 시드니의 Frost Collective와 같은 장소 제작회사와 협업을 통한 프로젝트를 시작단계로부터 함께 구상하고 있다. Sergio Brodsky와 같은 미래학자는 우리가 만들 장소에 살게 될 사람들을 위한 장소에 대한 이야기를 만들고 있다. 그의 전략은 장소에 대한 이야기를 잠재적 구매자와 관계자와 소통을 하는 것이다. 이야기가 만들어지고, 개념화 되고, 이를 애니메이션 제작자, VR 제작자, 인터액티브 디자이너, 그리고 영화제작자의 손을 거쳐 구체화하는 방식을 구상하고 있다. 

다른 공통의 주제는 미래와 디자인에서의 AI의 출현과 역할이었다. 많은 참여자들은 AI가 새로운 콘텐츠를 만들 것이며, 새로운 창의성을 촉발할 것이라고 이야기하였다.

참고문헌