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[IT뉴스]동물 행동 해독… 인간·동물의 대화 가능성 열다 [사이언스픽]

온카뱅크관리자

2026-07-09 17:47:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 김대수 카이스트 교수팀 개발 생쥐 행동 언어처럼 분석해 자폐 사회성 결함까지 잡아내 동물 소통 시대 가능성 제시 AI 모델 '비헤이버트' 
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 <img alt="김대수 교수(가운데)와 신승재 대학원생(오른쪽)이 지난 3일 카이스트 뇌인지학과 연구실에서 비헤이버트가 생쥐의 영상을 관찰하고 분석한 자료를 살피고 있다. 송인걸 선임기자" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/daejonilbo/20260709174551987lsyq.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="00cVnhztmR" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/daejonilbo/20260709174551987lsyq.jpg" width="658">
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 김대수 교수(가운데)와 신승재 대학원생(오른쪽)이 지난 3일 카이스트 뇌인지학과 연구실에서 비헤이버트가 생쥐의 영상을 관찰하고 분석한 자료를 살피고 있다. 송인걸 선임기자
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 장프랑수아 샹폴리옹은 1822년 9월22일 '다시에씨에게 보내는 편지-이집트인들이 사용한 음성 상형문자 알파벳에 관하여'라는 긴 제목의 이집트 상형문자 번역 규칙을 발표해 잃어버린 문명을 되찾는 기회를 열었다. 인간이 지성과 끈질긴 탐구로 이룬 성과였다.
 200여년이 지난 지금은 과학의 발달과 인공지능(AI)의 등장으로 많은 상상들이 이뤄지고 있다. 반려견, 반려묘 등 동물들과 의사 소통을 하는 꿈은 현실이 될 수 있을까.
 ◇생쥐 행동을 해독하다
 지난 3월24일 'A Transformer-Based Motion Language Model for Decoding Behavioral Semantics in Mice(생쥐 행동의 의미를 해독하는 트랜스포머 기반 행동언어 모델)' 논문이 세상에 나왔다.
 김대수 카이스트 뇌인지학과 교수 연구팀이 발표한 이 논문의 뼈대는 연구팀이 개발한 인공지능(AI) 모델 '비헤이버트(BehaVERT)'로 영상 속 생쥐들의 행동을 관찰해 정상 생쥐인지, 자폐 생쥐인지를 정확히 구분하는 데 성공했다는 것이었다.
 영상 관찰 실험에 앞서 연구팀이 비헤이버트에 한 일은 생쥐의 코, 귀, 척추, 사지, 꼬리 등 신체 부위의 골격 좌표를 토큰(token)으로 변환한 뒤 자연어 처리에 널리 사용되는 버트(BERT) 기반 트랜스포머 모델에 입력해 학습시킨 것뿐이었다.
 토큰은 AI가 언어나 행동을 이해하기 위해 사용하는 가장 작은 정보 단위이고, 버트는 인간의 언어를 이해하고 처리하도록 개발된 AI 프로그램이다.
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 <img alt="비헤이버트는 동물의 행동의 의미를 이해하고 이를 언어처럼 분석하는 새로운 인공지능 접근법을 선보였다. 카이스트 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/daejonilbo/20260709174553251oaoh.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="pHqlFPrNEM" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/daejonilbo/20260709174553251oaoh.jpg" width="658">
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 비헤이버트는 동물의 행동의 의미를 이해하고 이를 언어처럼 분석하는 새로운 인공지능 접근법을 선보였다. 카이스트 제공
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 ◇동물 행동을 인간 언어로 변환하는 AI
 비헤이버트는 어떻게 생물학적 지식을 학습하지 않고도 자폐 생쥐의 핵심 사회행동 결함을 발견했을까.
 연구팀은 "비헤이버트는 동물의 행동을 언어처럼 분석하는 새로운 인공지능 접근법을 선보였다. AI가 동물의 행동의 의미를 이해하고 생물학적으로 중요한 단서를 찾아낸 것"이라고 전한다.
 김대수 교수는 비헤이버트가 생쥐의 행동을 얼마나 정확하게 분석하는지 사례를 들어 설명했다.
 "사람들이 악수하듯 생쥐들의 인사는 일어서서 입을 맞추고 냄새를 맡는 겁니다. 그런데 어떤 녀석들은 건성으로 입을 대는 것처럼 흉내를 내다가 딱 걸렸어요."
 비헤이버트는 생쥐가 일어나 입을 맞추고 냄새를 맡는 행동은 일상적인 움직임이어서 관심을 두지 않다가 입 맞추는 척 대충 행동하는 생쥐가 나타나자 일상적이지 않은 행동에 주목해 적극적인 관심을 보였다.
 비헤이버트는 인사하는 척한 생쥐들을 추척해 분석한 뒤 행동과 사회성 특성 등을 따져 자폐 생쥐라고 결론냈다. 이판단은 '자폐 생쥐가 접근 행동은 정상적으로 수행하지만 실제 사회적 상호작용에는 결함을 보인다'는 기존 연구 결과와 정확히 일치했다.
 놀라운 사실은 비헤이버트가 토큰 단위 정보를 문장으로 조립했다는 것이다.
 비헤이버트는 '생쥐 두 마리가 접근해 일어나 냄새를 맡는' 영상을 관찰한 뒤 △어느 방향에서 어느 정도 속도로 접근했는지 △어떻게 몸을 일으키며 일어섰는지 △코와 입을 얼마나 움직이며 냄새 맡았는지 등 생쥐의 움직임을 768개의 토큰으로 구분해 저장했다.
 그리고 장착한 언어 표현 툴(버트)을 가동해 생쥐의 행동 토큰을 시간의 흐름에 따라 맥락을 이해하고 행동 간 관계와 의미를 풀어 표현했다. 행동기반 거대언어 모델과 다르지 않았다.
 또 비헤이버트는 생쥐의 행동의 체계적으로 분류한 것은 물론 어떤 행동에 주목해 판단했는지를 연구자에게 알려주는 해석 가능성도 선보여 차세대 행동 파운데이션 모델의 가능성을 열었다는 평가를 받는다.
 김 교수 연구팀의 비헤이버트는 △두 마리 생쥐의 사회적 행동을 정확히 구분하는지(CaLMS21) △동시에 움직이는 여러 마리 생쥐의 각각의 행동을 정확히 구분하는지(MABe22) △3차원 자세와 상호작용을 정밀하게 추적하고 해석하는지(PAIR-R24M) 등 국제 표준 벤치마크 5종에서 기존 최고 수준의 성능을 뛰어넘었다.
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 <img alt="비헤이버트는 카이스트 자폐 모델 생쥐의 핵심 사회행동 결함을 스스로 발견했다. 카이스트 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/daejonilbo/20260709174554529grac.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="USuI54EoIx" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/daejonilbo/20260709174554529grac.jpg" width="658">
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 비헤이버트는 카이스트 자폐 모델 생쥐의 핵심 사회행동 결함을 스스로 발견했다. 카이스트 제공
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 ◇비헤이버트, 인간과 동물을 통역할까
 비헤이버트 개발은 이 연구를 한 대학원생의 다소 엉뚱한 발상에서 비롯됐다.
 논문 제1저자인 신승재 대학원생은 "동물실험을 많이 하고 분석해야 할 영상과 데이터도 너무 많아 쉬운 방법을 찾다가 학문적인 호기심으로 인공지능을 들여다 봤다"며 "AI로 이런 연구가 가능하다는 게 신기하다"고 말했다.
 비헤이버트는 동물과 소통하는 길을 열 수 있을까.
 연구팀은 "다양한 종에 대해 연구하려면 AI를 학습시키기 위한 데이터셋이 필요하다. 데이터셋이 충분하면 가능하다"는 태도다.
 신승재 대학원생은 "비헤이버트가 개나 고양이 등의 데이터셋을 학습하고 행동을 관찰한다면 개나 고양이의 행동을 자연어로 표현할 수도 있을 것"이라고 내다봤다.
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