사이버네틱스—성숙기에 이른 유구한 개념

당신은 동물원 구경을 좋아하는가? 거기서 어미 비비원숭이가 새끼를 손질해 주면서 털 사이에서 진드기를 잡아내는 것을 보고 재미있어 할지 모른다. 어쩌면 당신은 자동차 조립 공장 견학을 더 좋아할지 모른다. 거기서 유사한 것을 보리라고 예상할 수 있겠는가?

그렇게 대답하기는 쉽지 않을 것이다. 그러나 현대식 자동차 공장에 가 보면 기계 팔이 조립할 부품과 재료들을 집어서 옮기는 일을 할 것이다. 참으로, 그러한 공장에서 사용하는 원리는 비비원숭이가 서로를 손질해 주는 데 대대로 사용해 온 원리와 똑같다. 그러한 원리에 대한 연구를 사이버네틱스(cybernetics)라고 한다.

이 학문은 새로운 것일지 모르지만, 그 말 자체는 새로운 것이 아니다. 수천 년 전에 호머는 배의 조타수를 가리킬 때 키베르네테스라는 말을 썼다. 그 후 플라톤은 배와도 같은 국가의 지도자를 나타내는 데 그 표현을 사용하였다. 그러면, 사이버네틱스란 정확하게 무엇인가? 「월드 북 백과 사전」에 의하면, 그 단어는 생물과 기계에 다같이 들어 있는 “제어 장치와 정보 전달을 연구하는 학문 분야”를 말한다. 동물에 내장되어 있는 제어 수단—신경계—은 현대식 기계에 내장되어 있는 것과 유사하다. 그 내부 체계는 명령을 내리고, 진행상의 정보를 되돌리고, 필요에 따라 수정하여 제어하는 방법으로 작동한다.

어미 비비가 새끼를 손질해 주는 일을 살펴보도록 하자. 비비와 현대식 기계는 공통점이 많다는 것을 알게 될 것이다. 우선 비비는 눈으로 진드기의 위치를 찾아낸다. 그 다음에 뇌는 털에서 그 벌레를 골라내도록 손에게 지시한다. 뇌는 그 진행을 부단히 감시하여 손이 털이 아니라 벌레를 잡아채는지를 주의 깊이 확인한다. 이 일이 진행되는 동안 새끼가 가만히 있지 못하면 어떻게 할 것인가? 문제될 것이 없다. 어미의 뇌는 그에 대응할 능력이 있어서 새끼의 갑작스런 움직임을 대처할 만한 새로운 지시들을 내리기 때문이다. 이처럼 비비에게는 명령하고 정보를 되돌리고 제어하는 매우 정교한 체계가 내장되어 있는 것이다. 사이버네틱스 전문가는 생물과 기계에 들어 있는 그러한 자동 제어 체계를 연구하는 사람이다. 그러면 어떤 종류의 기계를 말하는가?

최신의 자동차 생산 시설들은 대체로 자동화되어 있다. 그러한 시설에서는 단순한 기계가 아니라 때때로 로봇이라고 불리는 자동 제어 기계가 사용된다.

로봇이란 사이버네틱스를 실용적으로 응용한 것이다. 어미 비비에게 내장되어 있는, 명령하고 정보를 되돌리고 제어하는 동일한 원리가 로봇에 사용되었기 때문이다. 이러한 원리 덕분에 로봇은 활동을 스스로 조절할 수 있으며, 따라서 여느 기계 설비보다 한 단계 진보한 것이다. 그러면 어떻게 사이버네틱스가 로봇 단계에까지 이르러서 독자적인 학문 분야로 발전할 수 있었는가?

도르래에서 로봇에 이르기까지

전 역사에 걸쳐서 인간은 생활중의 고되고 단조로운 일에서 벗어나려고 기계에 그 일을 대신 시켜 왔다. 물론, 초기에 고안된 기계에는 그것을 조작하고 제어하면서 생각하는 숙련공이 여전히 필요하였다. 그래서 바퀴, 지렛대 및 도르래가 근육에서 나오는 힘을 몇 곱절 늘려 주었지만 사람이 면밀한 주의를 기울여야 하였다. 점차, 물이나 바람 혹은 증기로 움직이는 동력 기관들이 발명되었다. 그러나 그러한 기계의 출력을 측정하여 수정하고 조절하기 위해서는 여전히 사람이 현장에 있어야 하였다. 따라서 기계 작동을 감시하는 체계가 필요하게 된 것이다. 기계가 적어도 부분적으로나마 스스로 제어하는 것이 가능할 것인가?

어미 비비의 뇌는 손에 지시를 내리는 일만 아니라, 자기 눈이 제공하는 정보에 근거하여 진행상의 정보를 편집하는 일도 한다. 이 부지런한 영장류 일꾼에게는 다음 벌레가 어디에 있고 어떻게 제거해야 하는지를 알려 줄 사람이 필요하지 않다. 그에게는 스스로 조절하는 일을 가능케 하는, 명령하고 정보를 되돌리고 제어하는 체계가 내장되어 있다. 작동을 자체 감시하는 기계에도 그와 유사한 요소들을 내장시킨 자동 체계가 있어야 한다.

18세기 후반에 시작된 산업 혁명은 자동 기계의 발달을 자극하였다. 예를 들어 증기 기관은 와트의 발명품인 원심 조속기(調速機)에 의해 개량되었다. 그가 만든 엔진은 엔진 속도를 감지(정보 되돌리기)하여 증기 주입 밸브를 조절(제어)함으로써 엔진 출력이 일정한 수준으로 유지(명령)되었다. 그렇게 하여 이 기계의 속도는 자동 제어된다. 즉 스스로 조절하게 된 것이다.

그러나 어미 비비는 새끼를 손질해 주는 일만 할 수 있는 것이 아니다. 새끼에게 먹이를 먹여 줄 수도 있고 걸음마를 시킬 수도 있다. 비비의 자동 제어 체계는 매우 융통성 있기 때문에 어린 비비는 어떤 상황에서도 엄마를 신뢰할 수 있을 정도다. 기계도 그만한 융통성을 갖추도록 설계할 수 있을 것인가? 그러려면, 기계가 상호 무관한 여러 가지 작업들을 해낼 수 있게 해주는 제어 체계가 필요하다. 1950년대 이래로 사이버네틱스가 바로 그러한 필요를 채우려고 노력해 왔다. 그 결과로 산출된 한 가지 개발품이 현대의 로봇이다.

로봇—사이버네틱스의 성과

“로봇”이라는 말은 “강제 노동”이라는 의미의 체크어 단어에서 유래하였다. 금세기에 “로봇”이란 “여러 가지 작업을 할 수 있도록 고안된, 재프로그램이 가능하고 다양한 기능을 지닌 조종 장치”를 의미하게 되었다. 다수의 산업용 로봇에는 컴퓨터가 내장되어 있다. 로봇은 여러 가지 일을 할 수 있도록 프로그램되어 있는데, 일단 작업 계획이 바뀌면 재프로그램된다. 한 대의 로봇에서, 내장 컴퓨터에 새로운 임무를 위한 최신 프로그램을 입력시켜 주기만 하면 재사용이 가능한 부분이 최고 80퍼센트나 된다고 한다.

산업용 로봇은 어떻게 작동하는가? 사이버네틱스 전문가들이 로봇에 사용하는 내장 제어 체계는 우리가 어미 비비에게서 본 것과 똑같은 종류로서 명령, 정보 되돌리기 및 제어의 요소로 되어 있다. 우선, 일련의 작업 지시가 로봇의 기억 장치에 입력된다. 그리하여 그 기계가 동작할 때는 언제나 그 기억 장치에서 나오는 명령 신호가 무엇을 해야 하는지를 지시하게 된다. 그 기계의 감지 장치가 진행상의 정보를 되돌린다. 기억 장치 내에서 경과 보고와 원래의 명령을 비교하여 다음 작업을 시작하도록 명령을 내린다. 그러한 기계들은 미는 일, 잡아당기는 일, 꼬는 일, 들어올리고 내리는 일, 회전시키는 일, 심지어 분무식 도장 작업, 용접, 짐을 싣고 내리고 운반하는 일까지 할 수 있다.

자동차 제조는 사이버네틱스를 활용하여 로봇을 이용하는 여러 가지 산업 중 하나에 불과하다. 이로 인하여 근로자들은 열과 냄새와 소음 등의 해로운 환경에서 벗어나게 되었다. 자동차 공장에서 일하는 한 기술자는 30년 전의 상태에 관하여 회상하면서 이렇게 말한다. “기어 장치에 올라서서 일해야 하였으며 그러다가 등을 다치고 말았다. 그 일을 지금은 로봇이 하고 있다.”

사이버네틱스의 최고 전문가

그러나 사이버네틱스 분야가 발전했지만, 컴퓨터의 지시를 받는 로봇이 아무리 정교해도 프로그램된 일밖에는 할 수 없다는 사실을 망각해서는 안 된다. 기계도 프로그램도 인간이 고안한 것이다. 그러면 인간 자신의 신경계에 대해서는 무엇이라고 결론지을 수 있는가? 그 질은 분명히 훨씬, 훨씬 뛰어나다.

사이버네틱스에 있어 선구자인 노버트 위너는 이렇게 기술하였다. “여하한 전산 기기도 에너지의 효율적 이용에 있어 두뇌에 견줄 만한 것은 없다. ·⁠·⁠· [인간이 가지고 있는] 신경계야말로 가장 발달된 것이다.” 지상의 모든 생물 중에서 말이다. 확실히 인간은 명령, 정보 되돌리기, 제어 체계가 할 수 있는 일에 대한 최고 수준의 예를 보여 준다. “신경계 내에서의 정보 전달은 가장 큰 전화 교환실보다도 복잡하다”고 말하면서, 「신 브리태니카 백과 사전」은 이렇게 덧붙였다. “인간 두뇌가 해결하는 문제는 가장 강력한 컴퓨터의 용량을 훨씬 초과한다.”

그러므로 인간의 설계자이신 여호와 하나님께 모든 영예가 돌아가야 한다. 그분은 사이버네틱스 전문가 중 가장 탁월한 분으로 평가받아 마땅하다. “나를 지으심이 신묘막측하심이라”고 다윗은 시편 139:14에서 기술하였다. 건강한 사람은 저마다 신경계를 태어날 때부터 갖추고 있어 자신이 행동의 주체가 될 수 있다. 특정한 재능들을 신속히 발전시키게 된다. 물건을 집어 들고 운반하는 것은 그야말로 유치한 행동에 불과하다. 자전거를 타거나 피아노를 치는 것과 같은 다른 기술들은 연습이 필요하다.

인체의 제어 체계가 지닌 융통성은 엄청나다. 심지어 그것은 도덕적 지침을 베푸는 데에도 사용될 수 있다. 성서는 에베소서 6:4(「신세」)에서 부모에게 자녀들의 뇌에 올바른 도덕적 가치관을 심어 주라고 격려하면서 그 과정을 가리켜 “정신적 단속”이라고 하였다. 풍부히 축적된 도덕적 지침은 어린아이가 의사 결정을 할 때 지침이 되고 자신의 행동을 감시하는 데 도움이 될 것이다.

키베르네시스라는 단어가 고린도 전서 12:28에 나온다. 거기서 그 단어는 “지도하는 능력”(신세)을 의미한다. 또는 「바인의 신구약 단어 해설 사전」(Vine’s Expository Dictionary of Old and New Testament Words)에서 설명하는 것처럼, 회중 내에서 “안내자 역할을 하는 사람들”을 말하기도 한다. 심지어 그리스도인 회중도 신권적 목표와 표준에 따라 사이버네틱스 체계처럼 운영된다. 회중 성원 각자에게는 성서에 규정된 가치관에 근거하여 자신의 행동을 감시하는 기회가 있다.

그러므로 사이버네틱스의 역사는 과연 창조만큼이나 유구하다. 물론 어미 비비는 그 점을 모르며 관심도 없다. 그러나 하나님의 지성 있는 피조물로서 우리는 인체에 내장된 제어 체계라는 놀라운 선물에 대해 깊은 인식을 나타내도록 하자. 우리의 선물을 올바로 사용할 때, 그로 인하여 사이버네틱스의 최고 전문가이신 여호와 하나님께서 영광을 받으시게 될 것이다.

[21면 사진 자료 제공]

BMW Werkfoto Nr. 88090