[아이티데일리] 향기(냄새)를 맡는 후각은 사람들이 느끼는 다른 감각과는 다른 방법으로 감정이나 기억과 연결되어 있다. 빵의 향기는 과거의 추억을 불러일으키고, 아기는 사람이 즐겨 썼던 향수의 향기는 몇 년이 지나도 친밀감을 준다.

후각은 수백만 년에 걸쳐 진화해 온 인간의 가장 오래된 감각이다. 인류는 후각에 의지해 식량을 찾거나 위험을 감지하는 등의 활동을 통해 종을 유지해 왔다. 이제 후각을 자극하는 향기를 디지털로 전환하는 시도가 이루어지고 있어 주목된다.

향기는 자연계와 인류 모두에게 중요한 요소다. 여러 의미에서 자연의 언어 그 자체라고도 할 수 있다. 식물의 꽃은 향기를 피우거나 단내 나는 꿀을 머금어 수분 매개 곤충을 부른다. 향이 번식의 수단으로 작용한다.

후각은 특히 디지털 세계에서 가장 기술 진보가 이루어지지 않은 감각의 하나다. 컴퓨팅 기술은 시각과 청각을 보조하는 기술적 발전을 통해 사람들의 소통 및 일하는 방식을 바꾸었다. 소리와 영상은 텍스트와 함께 컴퓨터가 처리하는 대표적인 정보의 형태다. 모두 비트와 바이트로 표현된다. 정보의 양이 다를 뿐이다. 반면 향기는 이 분야의 불모지로 남겨졌다.

그런 상황이 최근 들어 바뀌고 있다고 세계경제포험(WEF)이 어젠다로 발표하며 홈페이지에 게재했다. WEF 홈페이지 게시글에 따르면 AI 산업을 중심으로 후각을 다루는 ‘후각 인텔리전스(OI, Olfactory Intelligence)’의 개발을 통해 컴퓨터가 비로소 향기를 활용하는 방법을 배우기 시작했다.

게시글은 식물 각각의 독자적인 향기가 생명과 종 유지의 핵심 역할을 수행하는 만큼, OI도 의료는 물론 지속 가능성, 그리고 사람과 사람 간의 소통 방식을 크게 개선할 가능성을 내포하고 있다고 지적한다.

후각을 수치화하거나 시각적으로 매핑하는 것은 쉽지 않다. 시각이 '빨강·초록·파랑'의 3가지 차원, 청각이 '주파수'의 한 차원에서 기능한 데 반해, 후각은 수백 가지 수용체 유형을 통해 작용한다. 그 때문에 기존의 과학으로는 그 전체상을 매핑하는 것이 극히 어려웠다.

그런데 AI의 고도화와 함께 상황이 바뀌었다. ‘그래프 신경망’을 활용해 향기의 지도를 구축하고, 어떤 분자가 어떤 향기를 만들어내는지를 해명한 것이다. 이를 통해 컴퓨터가 향기를 디지털로 기록, 분석, 재현할 수 있게 됐다.

각 단계는 이미지를 저장하고 재현하는 방법과 유사하다고 한다. 영상의 경우, 카메라로 사진을 촬영, 영상을 다운로드하고 편집해, 프린터로 인쇄한다. 향기에서는 이 과정을 ‘가스 크로마토그래피 질량 분석계(GC-MS)’라고 불리는 식기세척기 정도 크기의 장치를 사용해 특정 향기를 파악한다.

카메라가 이미지를 픽셀로 분해하듯이 GC-MS는 향기를 구성하는 분자로 분해한다. 얻은 원시 데이터는 향기 부호로 변환되어 클라우드에 업로드할 수 있다. 복잡한 기술이지만, 후각 인텔리전스는 이미 향료, 의료 등 일부 산업에서 응용되기 시작했다.

후각 인텔리젼스의 최초 실증은 향료 분야에서 ‘한여름 갓 딴 자두’ 향기의 재현이었다. 자두 향을 채취해 정확히 같은 냄새가 나는 액체 향료로 재현한 것이다. 이는 향료 산업에서 OI를 활용한 향료 제조 방법의 변혁을 불렀다. OI는 지금까지 몇 년이나 걸렸던 향료 개발의 사이클을 불과 며칠 만에 할 수 있게 했다. 시간 절약은 물론 비용 절감도 실현했다.

향료가 추가로 개발될 때마다 OI 기술은 더욱 똑똑해진다. 향수나 비누, 양초에 사용되는 향기를 구성하는 분자는 인간의 건강과 행복을 이해하는 데 필요한 향기 분자다. 연구는 계속 진화하고, OI가 가져오는 영향은 이제 향기에 그치지 않는다.

후각 인텔리전스는 또 유통 산업에서 심각한 문제인 위조품에도 효과적으로 대응한다. 기존 인증 기술과 달리 OI는 실제 제품이 가진 독자적인 향의 신호를 읽고 위조품을 식별할 수 있다. 미세한 향기의 패턴을 인식해 신뢰성 높은 판정을 제공한다.

새로운 방충제 개발에도 활용된다. 그 효과는 일반적인 유효 성분인 디트(DEET)보다 10배 강력하다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 모기 등 감염병을 매개하는 곤충은 전 세계에서 연간 약 100만 명의 목숨을 앗아가는 것으로 추정된다. 새로운 방충제는 이에 대한 훌륭한 대응이 될 수 있다.

향료, 위조품, 방충제 등의 응용은 후각 인텔리전스의 지극히 일부분이다. 향기의 디지털화는 인간의 건강과 행복에 더 깊은 영향을 미친다.

개와 같은 뛰어난 후각 능력과 기능을 가진 휴대용 디바이스는 대기를 정화하고 질병 전조를 감지할 수 있다. OI가 전염병 대유행에 앞서 바이러스의 발생을 특정하고, 오염에 의한 환경 위험을 경고하는 것도 가능해진다.

향기라는 언어를 해독하며 진화하는 후각 인텔리전스는 이제 출발선에 섰다. 디지털의 한계를 돌파하는 새로운 도구가 될 것임은 분명하다.