카이스트 노준용 교수가 들려주는
영화와 수학, 예술과 공학의 조화!
영화 동아리 ‘신성사’ 청소년들의 좌충우돌 영화 제작 프로젝트!

세계 최초 스크린 X를 개발한
카이스트 노준용 교수가 알려주는
영화와 수학, 예술과 공학의 조화!

‘인공지능보다 사람이 잘하는 것’

좋아하는 영화와 전공한 컴퓨터 공학을 융합하여 진로를 선택한 카이스트 문화대학원 노준용 교수가 영화와 컴퓨터 그래픽, 시각 특수효과에 대해 설명했다. 자신의 경험을 토대로 청소년들이 꿈을 포기하지 않고, 현실에서 조화롭게 키워 나갈 수 있도록 멘토링한 책이다.

청소년들이 좋아하는 것과 진로의 갭은 정말 큰 걸까?
좋아하는 것을 하면 정말 먹고 살기가 힘들까?
수학을 잘하면 문학을 못하고 그림을 잘 그리면 과학을 안 좋아할까?

카이스트 교수와 함께하는
영화 동아리 ‘신성사’ 청소년들의 좌충우돌 영화 제작 프로젝트!

『좋아하는 일을 하는 거야』책에는 영화의 시각 특수효과에 대한 전문 지식을 중학교 영화 동아리에서 영화를 만들며 겪는 이야기 속에 녹여 냈다. 영화 동아리 ‘신성사’에는 개성도 다르고 재능도 다르지만 영화를 좋아하는 공통분모를 갖고 있는 중2 학생들이 영화를 만들기 위해 모였다. 아이들은 자신의 능력과 현실, 진로와 꿈 앞에서 생각이 많다. ‘신성사’ 동아리 아이들을 만난 카이스트 교수님은 자신의 연구 경험을 바탕으로 영화와 수학, 예술과 공학이 물과 기름처럼 분리되는 것이 아니라 서로에게 꼭 필요하며 조화를 이루어야 하는 것임을 알려준다. 4차 산업혁명이 시작되었고, 인공지능 시대를 살아갈 청소년들에게 필요한 능력이 무엇인지가 한 편의 재미난 이야기 속에서 전달된다.

이 책에서 카이스트 문화기술대학원 노준용 교수는 영화를 만드는데 수학이 왜 필요하고, 예술과 공학이 어떻게 조화를 이루는지에 대해서 알려준다. 청소년들이 수학과 과학을 공부하는 이유를 자연스럽게 깨닫게 했다. 노준용 교수의 전문 분야인 컴퓨터 그래픽 시각 특수효과에 대한 지식을 전달하면서 할리우드에서 일하는 사람들의 프로정신, 그리고 혼자서는 불가능한 것을 협업을 통해 성과물을 만들어내는 법, 모든 분야에 마음을 열어 새로운 것에 도전하고, 인공지능보다 사람이 더 잘하는 것에 대해서 이야기한다.
노준용 교수는 영화를 좋아하는 청소년이나 진로의 대해 고민하는 청소년에게 경계나 틀에 스스로를 가두지 말고 자유롭게 호기심을 펼치며 꿈꾸고 도전할 것을 당부했다.
요즘의 청소년들에게 노준용 교수의 연구는 가장 흥미로운 분야로서 이 책에서 알찬 지식과 함께 단순한 지식이 아니라 원리를 이해하고 새로운 곳에 적용할 줄 아는 공부의 필요성을 배울 수 있다.

“교수님은 영화를 공부하셨나요? 그런데 카이스트는 과학이나 수학을 잘하는 애들이 오는 곳 아니에요?”
“내 전공은 컴퓨터 공학이야. 그런데 영화가 너무 좋아서 영화에 관련된 일을 하고 싶다는 생각을 품게 됐지. 그래서 사실적인 얼굴 애니메이션을 자동으로 만들어내는 기술에 대해 박사 학위 논문을 썼단다. 외계인이건 강아지건 유령이건 일단 영화에 등장하는 캐릭터들은 모두 ‘진짜’처럼 보여야 하니까.” (본문 27쪽)

“내가 공부하고 있는 것은 컴퓨터이고 내가 좋아하는 것은 영화인데, 둘 중 하나를 포기하고 하나를 선택하고 싶진 않고 어떻게 하면 좋을까, 대학에 다니면서 고민했어.”
“그래서 결국 영화를 선택하신 거 아니에요?”
“하하, 그렇지 않단다. 컴퓨터와 영화, 둘 중 어느 쪽도 포기하지 않는 길을 선택한 거지.”
“네? 그게 가능해요?”
“당근이지. 꿈은 어느 누구의 인생에나 특수효과처럼 근사한 장면 을 남겨주지. 그런 멋진 장면을 얻으려면 포기해서는 안 돼. 미리부터 안 될 거라고 생각했다면 〈킹콩〉도 〈스타워즈〉도 〈아바타〉도 없었을 거야.” (본문 44쪽)

“어떤 장면에서 인물만 따로 떼어내 다른 배경에 옮겨놓는 작업을 하려면 아티스트들이 수작업으로 그 인물의 경계선을 따라 일일이 선을 그려야 해. 그런데 마우스 클릭 한 번으로 컴퓨터가 배경과 전경 색깔을 분석하고 자동으로 알아서 인물을 분리해준다면 작업 속도는 훨씬 빨라지겠지? 이때 사용되는 것이 바로 수학적인 연산이야.
바람이 불면 나뭇가지가 이만큼 이렇게 움직인다, 사람이 움직이면 이런 종류의 옷감으로 된 옷은 이만큼 이런 식으로 출렁인다, 이런 것들을 수학적으로 계산을 해서 시뮬레이션을 해주지. (본문 53쪽)

“모션 캡처 기술이 원리는 단순한데 현실에 적용시키기가 쉽지 않았어. 골룸을 연기하는 모션 캡처 연기자와 골룸의 얼굴 모양새가 완전히 달랐던 거지. 이 문제를 해결하는데 사용된 것이 놀랍게도 고등학교 수학 교과서의 맨 마지막 단원인 확률 통계에 나오는 조건부 확률이었단다.
사인, 코사인, 함수의 최솟값과 최댓값, 미분, 적분, 확률, 통계…… 이것들이 내 인생에 무슨 득이 된다고 이렇게 머리에 쥐가 나게 공부를 해야 하나 의문이었는데 말이야.” (본문 58쪽)

“컴퓨터 그래픽 분야에서 일을 하다 보면 기본적인 수학 개념들이 정말 엄청난 보물들이라는 것을 새삼 깨닫게 된단다. 할리우드의 영화 제작 현장에서 특수효과 업무의 핵심 열쇠는 바로 이 수학 공식들이 쥐고 있거든.
진짜로 능력 있는 할리우드의 개발자들이란 마치 수학경시대회에 나온 응용문제를 풀듯이 수학적 지식을 총동원해서 주어진 컴퓨터 그래픽 문제를 효율적으로 수식으로 표현해내고 그 답을 구할 줄 아는 사람들이야. 그래서 할리우드 영화사의 고위 임원들이 세계의 유명 수학자들 과 손을 잡고 연구를 하고 전문성을 가진 수학자들을 고용하기 위해 수학자들만 모이는 학회를 찾아다니기도 한단다.” (본문 59쪽)

“거대한 배를 움직이기 위해서는 모두 다 같이 노를 젓는 것이 중요해. 유독 힘이 센 어느 한 사람이 빨리 노를 움직인다고 해서 배가 더 빨리 앞으로 나가지는 않아. 도리어 한 자리에서 뱅글뱅글 맴만 돌 뿐이지. 서로가 적절히 힘을 분배하고 서로 도와주면서 조화를 이루어야 훌륭한 결과를 만들어낼 수 있는 거란다.” (본문 82쪽)

“고양이 가필드처럼 뚱뚱한 고양이가 이리저리 걸어 다닐 때에는 뒤뚱거리는 걸음걸이뿐만 아니라 같이 출렁출렁 움직이는 뱃살까지 신경을 쓰면서 만들어야 했어. 가필드가 걷다가 무언가를 깨닫고 깜짝 놀라면서 멈추는 장면이 있었는데, 이때 가필드의 동작의 변화에 맞춰서 자연스럽게 뱃살이 출렁거리게 하려고 얼마나 많은 노력을 했는지 몰라.
관객들 중에 가필드의 배에 신경을 쓴 사람이 몇이나 되는지는 몰라도 할리우드에서는 모든 장면 하나하나에 심혈을 기울여서 완성도를 높인단다.” (본문 105쪽)

“디지털 아티스트와 기술 개발자는 마치 바늘과 실처럼 붙어 다니는 존재야. 디지털 아티스트가 예술적 감성과 창의력을 동원해서 캐릭터를 구상하고 드로잉을 하고 장면을 설계한다면, 기술 개발자는 과학적 지식을 바탕으로 필요한 프로그램들을 새로 개발하는 능력을 총동원해서 그것이 실제처럼 구현되도록 만들어내야 해. 이 과정에서 두 사람이 원활한 의사소통으로 한마음이 되어 일을 하지 못한다면 완성된 최종 결과물이 결코 완벽할 수 없겠지.
컴퓨터 그래픽이 과학과 예술의 융합이라고 하지만 진정한 융합은 서로가 녹아들어 하나로 합쳐지는 것을 의미한단다.” (본문 112쪽)

“나는 앞으로 미대를 갈 거니까 수학공부를 할 필요는 없는 걸까? 나는 공대를 가는 것이 목표니까 미술시간이나 전시회는 완전히 관심 밖이어야 하는 걸까? 문과와 이과, 예체능, 이렇게 나누는 건 산업사회에 필요한 부품형 인간을 만들기 위한 교육적 편의를 위해 구분된 인위적인 잣대일 뿐이란다.
컴퓨터 프로그래밍을 하는 것은 컴퓨터 언어를 다룬다는 측면에서 인문학과 가깝다고 볼 수도 있어. 논리적이고 깔끔하게 글을 쓸 줄 아는 사람들이 논리적이고 간결한 프로그래밍을 할 수 있다고 생각해.” (본문 117쪽)


“수학은 답이 하나지만 그 답을 찾는 과정에서 온갖 가능성을 열 어두고 창의력을 발휘해야 하고, 예술은 정해진 답이 없지만 현실 세계 속에서 나만의 답을 구현해가는 과정에서 수학의 도움이 필요해. 그러니 너희들이 주인공이 되어서 만들어갈 미래에 가장 필요한 사람이 되려면 무엇 하나를 아주 특출하게 잘하는 사람보다 다양한 영역을 넘나들며 관심을 가질 줄 아는 열린 머리와 가슴을 가진 사람이 되어야겠지.” (본문 121쪽)

“공학이란 ‘인간의 생활을 보다 편리하게 만들어주고 삶의 질을 높여주기 위해 기술적 해결책을 제시하는 학문’이야. 쉽게 말하자면, 과학적 지식과 기술을 이용해서 인간에게 유용한 제품을 만드는 학문인 것이지. 그러니까 첨단기술제품처럼 만드는데 너무 많은 비용이 들어가 서 사람들이 쉽게 이용할 수 없는 값비싼 것들은 소비자의 관점에서 당장에는 큰 의미가 없을 수가 있어. 스크린 X 기술도 마찬가지야. 수학적인 지식들을 총동원해서 새로운 방식을 찾아내야 했지.” (본문 145쪽)

“스크린 X는 스크린 익스피리언스screen experience의 줄임말이야. 기존의 극장이 정면 하나의 스크린만을 사용하는 데에서 벗어나 양쪽 벽면까지 3면을 모두 스크린으로 활용하는 시스템을 말해. 마치 관객들이 영화 속에 들어온 것처럼 몰입감을 극대화시키는 것이 특징이지. 스크린 X 기술은 100년이 넘도록 세계 영화시장의 주도권을 장악 해온 할리우드를 앞질러서 우리가 전 세계에서 최초로 개발한 기술이니만큼 할리우드에서도 우리의 기술력에 주목하고 있단다.” (본문 149쪽)

“기존에 없던 새로운 것을 만들어낼 때에는 과연 제대로 완성된 결과물이 나올 수 있을지 아무도 장담할 수 없어. 그래서 ‘내가 정말 로 가능한 일에 도전하고 있는 게 맞을까?’라는 질문을 수도 없이 자신에게 던지게 돼. 그건 당연하고 자연스러운 거야.
그런데 말이다, 내 경험상 아무리 막다른 골목인 것 같아도 진짜로 비상구가 하나도 없었던 적은 없었어. 그러니까 끝까지 해보는 거 야.” (본문 151쪽)

“피카소가 자신만의 독특한 화풍을 만들어내고 스티븐 스필버그 가 귀여운 외계인이 나오는 영화 〈E.T.〉를 만들었을 때 누구에게서 배워서 한 것일까? 그건 누구도 가르칠 수가 없는 것이지.
고흐의 그림도, 모차르트의 음악도, 민주주의도 인간만의 발명품이라고 할 수 있어. 그러니까 인공지능시대에 우리가 더욱 집중해야 할 것은 어떻게 하면 인간만이 가질 수 있는 창의성을 더욱 높일 수 있을까 하는 것이야.” (본문 177쪽)

“인공지능은 배운 것들 중에서 ‘정답’만을 찾아내지만 사람은 현재의 관점에서 보기에 ‘틀린 답’을 백 가지도 더 만들어낼 수가 있어. 그리고 그 ‘틀린 답’들 속에서 의미를 발견해낼 수 있지. 생각해 보면 인간 사회가 지금처럼 발전해온 건 현재까지 알려진 지식들과는 다른, 좀 더 나은 정답이 있을 거라는 인간의 호기심과 탐구 능력 덕분이었을 거야.
그렇게 찾은 답이 새로운 정답이 되고, 그것과 다른 ‘틀린 답’들 중에서 또 다시 새로운 정답이 만들어지고…….” (본문 181쪽)

저/자/의/ 말/ 꿈을 포기하지 않는 아이들에게
1장 신성사 이펙트
2장 수학을 잘하는 네가 영화를 잘 만드는 이유
3장 혼자서는 절대로 할 수 없는 일
4장 열린 마음을 위한 방정식
5장 새로운 것에 대한 도전
6장 인공지능 시대를 지배하는 상상력

저자의 말 – 꿈을 포기하지 않는 아이들에게


수학을 잘하면 문학에 관심이 없고, 그림을 잘 그리면 과학 점수가 나쁠 것이라는 것은 선입견일 뿐이다. 그리고 무엇보다도 이것들이 물과 기름처럼 서로 전혀 다른 영역이라는 생각 자체가 가장 큰 선입견이다. 수학을 잘한다고 해서 꼭 수학자가 되고 그림을 잘 그린다고 해서 꼭 화가가 되어야 한다는 법은 없다. 수학을 잘하면 영화감독이 되는데 도움이 될 수 있고, 그림을 잘 그리면 인간의 정신세계를 이해하는 심리학자가 되는데 도움이 될 수 있다.
처음 이 책을 쓰기로 마음을 먹은 것도 그 시절의 나와 같은 고민을 하는 청소년들에게 도움이 되고 싶은 마음에서였다.
4차 산업혁명이 시작되었다. 이 책 속에서 아이들이 걱정하는 것처럼 미래의 직업이나 일자리에는 많은 변화가 있을 것이다. 혹자는 지금의 아이들이 학교에서 배우고 있는 것들이 모두 쓸모없는 것이 될지도 모른다고도 한다. 이렇게 기계까지 거들고 나선 무한 경쟁의 시대에 가장 큰 경쟁력은 새로운 것을 만들어내는 힘이다. 이런 시대에 미래를 준비하는 방법이 그저 ‘공부를 잘하는 것’이어서는 안 된다. 공부를 잘하는 것도 중요하지만 ‘무엇을’ 공부하느냐가 더 중요하다. 내가 좋아하는 것을 좀 더 확실하게 알기 위해 하는 공부, 단순한 지식이 아니라 원리를 이해하고 새로운 곳에 적용할 줄 아는 공부가 되어야 한다.
꿈은 불가능과 가능의 경계를 따지지 않는다. 꿈의 공장 할리우드에 가고 싶은데 당장 내가 가진 여건과 재능이 거기에 미치지 못한다고 기죽을 필요는 없다. 어느 하나의 틀에 스스로를 가두지 말고 자유롭게 마음 가는 대로 호기심을 뻗어나가다 보면 내가 하고 싶은 일을 할 수 있는 길을 찾을 수 있다. ‘신성사’의 아이들이 그랬던 것처럼, 또 내가 그랬던 것처럼 말이다.