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[IT뉴스]오픈AI "수학·컴퓨터과학·물리학 난제 해결"…외부 전문가 검토 착수

온카뱅크관리자

2026-10-28 16:17:25

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 <img alt="오픈AI는 26일(현지시간) 내부 인공지능(AI) 모델이 조화해석학·계산복잡도 이론·양자장론 분야 난제 3개를 증명했다고 발표했다. ChatGPT 생성이미지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/28/dongascience/20261028161124919nvrb.png" data-org-width="680" dmcf-mid="ywWtaxXSdk" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/28/dongascience/20261028161124919nvrb.png" width="658">
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 오픈AI는 26일(현지시간) 내부 인공지능(AI) 모델이 조화해석학·계산복잡도 이론·양자장론 분야 난제 3개를 증명했다고 발표했다. ChatGPT 생성이미지
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 오픈AI가 이달 초 인공지능(AI)이 작성한 수학 논문 약 700편을 공개한지 한달도 채 되지 않아 수학·컴퓨터과학·물리학 난제를 해결했다는 주장을 내놨다.
 오픈AI는 26일(현지시간) 자사 홈페이지를 통해 내부 AI 모델이 조화해석학·계산복잡도 이론·양자장론 분야의 난제에 대한 증명을 도출했다고 발표했다. 오픈AI는 AI가 작성한 자료를 '연구 원시 데이터'로 보고 외부 전문가들에게 후속 검토를 요청했다고 밝혔다.
 수학 분야에서는 '국소 평활화 추측'을 모든 차원에서 증명했다고 주장했다. 크리스토퍼 소기 미국 존스홉킨스대 수학과 교수가 1991년 제안한 이 추측은 파동이 극단적으로 집중되는 상태가 오래 지속될 수 없다는 게 골자다. 
 파동이 한순간 특정 지점에 강하게 몰리더라도 시간에 걸쳐 평균을 내면 집중 정도가 완화된다는 뜻이다. 2019년 공간 2차원에서는 증명됐지만 더 높은 차원에서는 미해결 상태로 남아 있다.
 오픈AI는 이번 증명이 맞으면 조화해석학의 또 다른 난제인 '가케야 추측'과 '스타인의 제한 추측'도 모든 차원에서 해결된다고 설명했다. 조화해석학은 함수를 진동 성분으로 분해해 성질을 분석하는 해석학 분야다.
 가케야 추측은 1917년 일본 수학자 소이치 가케야가 제기한 '가케야 바늘 문제'에서 유래한 난제다. 모든 방향의 단위 길이 선분을 포함하는 집합이 그 집합이 놓인 공간과 같은 차원에 있어야 한다는 내용이다.
 지난해 왕홍 미국 뉴욕대 쿠랑 수학연구소 교수·프랑스 고등과학연구소(IHÉS) 종신교수가 조슈아 잘 중국 난카이대 천성선수학연구소 석좌교수와 3차원에서 난제를 증명했다. 더 높은 차원에서는 미해결 상태로 남아 있었다.
 왕 교수는 가케야 문제 등 조화해석학과 기하측도론 분야의 성과를 인정받아 올해 필즈상을 받은 바 있다. 과학 매체 '사이언티픽 아메리칸'에 따르면 단순한 기하학 문제처럼 보이는 가케야 추측이 조화해석학의 가장 중요한 추측 가운데 하나다.
 컴퓨터과학 분야에서는 '지수 시간 가설(ETH)'에 반증을 제시했다고 밝혔다. ETH는 여러 논리 조건을 동시에 만족하는 값이 있는지 찾는 '3-SAT' 문제의 계산 시간에 관한 가설이다. 변수가 늘어날 때 계산 시간이 지수적으로 증가하는 장벽을 근본적으로 낮추기 어렵다는 뜻이다.
 엄상일 기초과학연구원(IBS) 이산수학그룹 CI는 "그동안 많은 학자들이 ETH를 전제로 문제의 계산 속도에 한계가 있음을 증명해 왔다는 점에서 이번 주장이 충격적"이라고 말했다. 엄 CI는 "지수 시간 가설이 틀렸다는 논문이 맞다면 매우 좋은 결과인 것은 분명하다"며 전문가들이 이미 섭외돼 검증을 하기로 한 점 또한 긍정적으로 평가했다.
 ETH의 반증이 또 다른 난제인 'P 대 NP 문제'의 해결을 뜻하지는 않는다. ETH가 참이면 P≠NP가 성립하지만 ETH가 거짓이라고 해서 P와 NP가 같은지 다른지가 결정되는 것은 아니다.
 이태억 KAIST 산업및시스템공학과 명예교수는 이번 주장이 사실로 밝혀지더라도 암호 해독이나 다양한 최적화 문제 해결 등 실용적·산업적 영향은 거의 없을 것으로 내다봤다. 이 교수는 "그보다는 AI가 이렇게 어려운 수학적 문제도 풀 수 있을 만큼 발전했고 급속히 진화하고 있다는 점이 중요하다"고 말했다.
 물리학 분야에서는 양자색역학(QCD) 등 일부 양자장론이 수학적으로 엄밀하게 존재한다는 증명을 제시했다고 주장했다. 양자장론은 입자와 힘을 설명하는 이론 체계다.
 김찬주 이화여대 물리학과 교수는 "양자장론은 '우리 우주'를 설명하는 가장 근본적인 이론인 '입자물리학' 표준모형의 토대"라고 설명했다. 김 교수는 "현재 인류가 이룩한 가장 근본적인 물리 이론 체계인 양자장론이 실제 말이 되는 이론인가에 관한 것"이라고 말했다.
 이번 결과에는 밀레니엄 문제 중 하나인 '양-밀스 이론의 존재성과 질량 간극'의 일부가 포함됐다. 양–밀스 이론은 중력을 제외한 전자기력·강력·약력을 설명하는 입자물리학 표준모형의 핵심 토대다.
 김 교수는 "결과가 검증되더라도 예상치 못한 새로운 물리 현상이 드러나는 것은 아니지만 건물의 비어 있던 주춧돌 자리를 일부 메우는 것에 해당해 의미가 적지 않다"고 평가했다. 현재 오픈AI가 후속 검토를 요청한 전문가들 역시 해당 분야에서 손에 꼽는 연구자들이라고 덧붙였다.
 앞서 나비에–스토크스 문제를 해결했다고 주장하고 수학 원고 700여 편을 공개했을 때와 달리 이번에는 분야별로 공개·검토 방식을 달리한 점도 눈에 띈다.
 수학은 기존처럼 AI가 작성한 증명 자료를 공개했지만 컴퓨터과학은 자료를 공개하는 동시에 외부 공동연구단을 구성했다. 물리학은 외부 공동연구단이 AI 산출물 공개를 보류하고 직접 논문을 작성하기로 했다.
 오픈AI는 관련 학계의 의견을 반영해 외부 전문가들에게 결과를 이해·설명하는 연구 활동을 이끌어 달라고 요청했다고 밝혔다.
 오픈AI는 전문가들이 결과를 상세히 분석하고 학술적 의미를 설명할 수 있다는 점을 새로운 접근법의 장점으로 꼽았다. 다만 초기 연구 참여자를 선정하는 과정에서 정보의 비대칭이 생긴다는 한계도 인정했다. 이어 "참여를 확대하고 이 과정을 더욱 유용하게 만드는 방법에 대해 의견을 달라"고 덧붙였다.
 &lt;참고 자료&gt;
 openai.com/index/building-scientific-understanding-with-academic-communities/
 [문혜원 기자 moony@donga.com]
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