中, 세계 최초 AI 핵 사찰관 공개...실제 탄두와 미끼 구별 가능

중국 과학자들이 실제 핵탄두와 미끼를 구별할 수 있는 인공지능 시스템을 개발해 세계 최초의 AI 기반 군비 통제 검증 솔루션을 선보였다고 지난달 30일(현지시각) 홍콩에서 발행되는 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 보도했다.

중국원자력연구소(CIAE) 연구진이 지난 4월 발표한 동료 검토 논문에서 공개한 이 기술은 교착 상태에 빠진 국제 군축 회담에서 중국의 입장을 강화하는 동시에 대량살상 무기 관리에서 AI의 역할에 대한 논쟁을 불러일으킬 수 있다.

10여 년 전 중국과 미국 과학자들이 공동으로 제안한 의정서를 기반으로 하는 이 프로젝트는 세 가지 중대한 장애물에 직면했다. 민감한 핵 데이터를 사용하여 AI를 훈련하고 테스트하는 것, 중국 군 지도자들에게 이 시스템이 기술 기밀을 유출하지 않을 것이라고 설득하는 것, 그리고 회의적인 국가들이 냉전 시대의 검증 방법을 포기하도록 설득하는 것이었다. 지금까지는 첫 번째 단계만 완료됐다.

CIAE 팀은 "핵탄두와 부품 설계의 기밀 특성으로 인해 구체적인 데이터는 여기에 공개할 수 없다"고 원자력 과학 및 기술 논문에 밝혔다. 이 인정은 핵무기 통제 노력을 둘러싼 과학적 투명성과 불가피한 불투명성 사이의 미묘한 균형을 강조한다.
"인터랙티브 영지식 프로토콜 기반 딥 러닝 알고리즘을 위한 검증 기술 체계"라고 불리는 AI 검증 프로토콜은 암호화와 핵 물리학을 혼합한 다단계 프로세스를 사용한다.

연구자들은 몬테카를로 시뮬레이션을 사용하여 수백만 개의 가상 핵 부품을 생성했으며, 일부는 무기급 우라늄을 포함하고 다른 일부는 납이나 저농축 물질로 위장했다. 다층 딥 러닝 네트워크는 중성자 플럭스 패턴에 대해 훈련되어 실제 탄두를 구별하는 데 매우 높은 정확도를 달성했다.

AI가 일급 기밀 핵무기 설계에 직접 접근하는 것을 방지하기 위해 검사 시스템과 실제 탄두 사이에 400홀 폴리에틸렌 벽을 세워 중성자 신호를 뒤섞고 탄두 형상을 마스킹하면서 방사선 신호가 통과할 수 있도록 했다.

연구에 따르면, 조사관과 수용국이 여러 차례의 무작위 검증에 참여하면 속임수 확률이 거의 0으로 떨어질 수 있다고 밝혔다.

이 시스템의 핵심은 설계 세부사항을 노출하지 않고 핵무기의 본질인 연쇄 반응 능력을 검증할 수 있는 능력에 있다. AI는 탄두의 공학에 대해 아무것도 모르지만 부분적으로 가려진 방사선 신호를 통해 진위 여부를 결정할 수 있다.

중국핵공업집단(CNNC)의 자회사인 CIAE는 핵무기 기술의 중요한 연구 허브 역할을 한다. 이 연구소의 핵물리학자인 유민은 중국의 핵무기 소형화에 획기적인 발전을 이뤄 "중국 수소폭탄의 아버지"라는 존경받는 칭호를 얻었다.

이번 공개는 미·중 핵 협상이 얼어붙은 가운데 이뤄졌다. 도널드 트럼프 미국 대통령이 회담 재개를 거듭 모색했지만, 중국은 핵무기 규모의 차이(중국의 600개 핵탄두 대 미국의 3748개)와 기존 검증 방법에 대한 불신을 이유로 회담 재개를 거부했다.

CIAE 팀은 "군비 통제를 위한 핵탄두 부품 검증에서는 검증 효과를 유지하면서 민감한 무기 설계 정보가 사찰관에 의해 획득되지 않도록 하는 것이 중요하다"고 밝혔다.

현재의 해결책은 주로 영국, 미국, 러시아의 국립 연구소에서 개발한 정보 장벽 방법에 의존하고 있다. 이러한 장벽은 검사 중에 고도로 분류된 측정 데이터를 처리하는 복잡한 자동화 시스템을 구성하여 궁극적으로 '예/아니오' 이분법적인 결과만 표시한다.

그러나 이러한 시스템은 여러 단점을 가지고 있다. 고유한 복잡성으로 인해 숨겨진 백도어에 대해 검사 당사자와 검사 대상 당사자 간의 상호 신뢰가 필요하며, 전자 시스템에 대한 과도한 의존은 전자/IT 백도어를 악용하여 민감한 정보에 불법적으로 액세스할 수 있는 취약성을 야기한다.

추진력과 투명성을 보장하기 위해 CIAE 팀은 검사 및 검사 당사자가 AI를 공동으로 코딩, 훈련, 검증할 수 있다고 말했다. 핵탄두를 시험하기 전에 AI 딥 러닝 소프트웨어는 "봉인되어야 한다"고 밝혔다.

이 기술의 공개는 AI 군사화에 대한 전 세계적인 불안이 고조된 시점과 일치한다. 미국과 중국이 공동으로 핵 발사 결정에서 AI를 금지했지만, 트럼프 행정부가 제안한 골든 돔과 같은 대규모 스마트 방어 인프라의 건설 및 배치는 불가피하게 AI를 사용하여 자동화 무기를 유도하거나 제어할 것으로 예상된다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com