인터넷비교사이트 우리는 스피커에서 흘러나오는 음악, 친구와의 대화, 길거리 소음 같은 수많은 소리 속에서 매일 살아간다. 이런 소리에 담긴 정보를 파헤쳐 우리 삶을 풍요롭게 만드는 연구 분야가 바로 ‘음성 분석 과학’이다.
음성 분석 과학의 세계는 놀랍다. 과거 한 외화 시리즈에 나왔던 인공지능(AI) 자동차 ‘키트’처럼 차량이 운전자의 말을 들은 뒤 반응하거나 로봇이 사람처럼 대화하는 모습은 더는 먼 미래 이야기가 아니다. 스마트폰에 “헤이 시리”를 외치면 원하는 정보를 찾아주고, AI 스피커가 내 취향에 맞는 음악을 추천해준다. 이 모든 것이 음성 분석 과학의 비약적인 발전 덕분이다.
소리는 공기 진동으로 만들어지는 파동이다. 음성 분석 과학은 이 복잡한 소리 파동을 컴퓨터가 이해할 수 있는 디지털 신호로 바꾸고, 그 안에 담긴 정보를 추출하는 과정이다.
가장 기본적인 음성 분석은 주파수(소리의 높낮이)와 진폭(소리의 크기)을 들여다보는 것이다. 파도를 분석하듯이 음성 분석 과학자들은 소리 파동의 높이와 길이를 측정해 각각의 소리가 어떤 의미가 있는지 파악한다.
하지만 소리는 단순히 높고 큰 것으로만 이뤄져 있지는 않다. 우리가 ‘아’라고 발음할 때와 ‘오’라고 발음할 때, 그리고 같은 ‘아’라고 해도 어린아이가 말하는 것과 어른이 말하는 것은 소리의 특성이 모두 다르다.
이는 소리 파동이 여러 개의 복잡한 성분으로 이뤄져 있기 때문이다. 음성 분석 과학자들은 이 복잡한 소리를 여러 개의 단순한 파동으로 분해해 분석하는데, 이를 ‘푸리에 변환’이라는 수학적인 기법을 통해 수행한다. 이렇게 분석된 소리 정보는 마치 DNA처럼 각 소리의 고유한 특징을 나타내는 ‘음향 특징’으로 변환된다.
음성 분석 과학이 최근 몇년 사이 비약적으로 발전할 수 있었던 가장 큰 원동력은 ‘딥러닝’의 등장이다. 딥러닝은 인간의 뇌 신경망을 모방한 AI 기술로, 방대한 데이터를 스스로 학습해 패턴을 찾아낸다.
이전의 음성 인식 기술은 사람이 직접 소리 특징을 정의하고 규칙을 만들어야 했지만, 딥러닝은 다르다. 수많은 사람의 음성 데이터를 입력하면 딥러닝이 스스로 소리의 미묘한 차이를 학습하고, 이를 통해 누가 어떤 말을 했는지, 어떤 감정을 담고 있는지 등을 정확하게 파악해낸다. 뛰어난 음악가가 악보를 읽어내듯이 딥러닝 모델은 소리 데이터를 읽어내 그 안에 숨은 의미를 찾아낸다.
이 가운데에서도 AI가 사람처럼 자연스럽게 말하는 ‘음성 변환(TTS)’ 기술은 비약적인 발전을 거듭하고 있다. 어색했던 과거 기계적 음성과는 달리 이제는 사람과 구별하기 어려울 정도로 자연스러운 음성을 만들어낼 수 있다.
최근 몇년간, 음성 데이터를 분석해 우울증과 같은 정신건강 상태를 진단하는 연구도 활발하게 진행되고 있다. 사람이 우울할 때 목소리의 톤과 속도, 억양에 미묘한 변화가 나타난다는 점에 착안한 기술이다.
미국의 한 스타트업은 25초 정도의 자유로운 대화 음성만으로 우울증 징후를 감지하는 AI 모델을 개발해 주목받았다. 이는 병원에 가지 않고도 일상적인 대화만으로도 정신건강 상태를 점검할 새로운 가능성을 열어준다.
특정인과 똑같은 목소리를 만드는 ‘보이스 클로닝’ 기술은 이미 상업적으로도 활용되고 있다. 얼마 전 중국의 한 신생기업은 짧은 오디오 클립만으로 고인이 된 가족의 목소리를 완벽하게 복원한 뒤 AI 아바타로 구현하는 서비스를 제공해 화제가 됐다. 사랑하는 사람의 목소리를 다시 듣고 대화하는 경험은 슬픔을 극복하는 데 도움을 줄 수 있다. 이처럼 음성 분석 기술은 인간의 감정과 삶에 깊숙이 관여하는 단계에 접어들었다.
물론 이러한 기술 발전에는 윤리적·사회적 논의가 반드시 동반돼야 한다. 음성 데이터 프라이버시 보호, 딥페이크와 같은 악용 가능성, AI 목소리의 저작권 문제 등 해결해야 할 과제가 존재한다. 다만 분명한 것은 음성 분석 과학이 우리의 삶을 더욱 편리하고 안전하며 풍요롭게 만들 잠재력을 가지고 있다는 점이다.
소리의 비밀을 파헤치는 음성 분석 과학은 앞으로도 끊임없이 발전하며 우리의 미래를 새롭게 써내려갈 것이다.
전기차 배터리 생산에 필요한 니켈 채굴이 급증한 필리핀에서 산림 황폐화 등 환경 문제가 발생하고 있다. 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 23일(현지시간) 필리핀 남부 지역 주민들이 이로 인해 홍수·흉작 등 직접적 피해를 겪고 있다고 보도했다.
미국 환경과학 전문 매체 몽가베이에 따르면 최근 필리핀 남부 전역에서 니켈 채굴이 빠르게 늘고 있다. 민다나오섬 카라가 지역에서 운영 중인 26개 광산 가운데 23개 광산이 니켈 광산이며, 1939년부터 광물보호구역으로 지정된 다나가트 제도에도 10개의 니켈 광산이 운영 중이다.
니켈은 전기차 배터리 등에 필요한 핵심 광물로, 필리핀은 세계 2위 니켈 생산국이다. 지난해 수출액은 약 10억4000만달러(약 1조5300억원)에 달했다. 미국 기후단체 국제기후권리(CRI)에 따르면 최근 약 5년간 카라가 지역에서 채굴된 니켈의 92%가 중국으로, 5.5%가 인도네시아로 수출됐다.
문제는 채굴 과정이 지역 환경을 파괴하고 있다는 점이다. 채굴 시 광범위한 산림 벌채가 불가피해 홍수가 잦아졌다. 산에서 흘러내린 토사로 해안은 탁한 갈색이 됐다. 토양이 척박해지며 농작물 수확도 크게 줄었다. 카라가 지역 농부들은 최근 세 차례 연속 파종에 실패했는데, 주민 세실리아 투말리스는 이를 두고 “니켈 채굴 이전엔 이런 문제가 없었다”고 SCMP에 말했다. 건기에는 다량의 먼지가 발생해 주민들이 호흡기 질환으로 인한 피해도 호소하고 있다고 몽가베이는 밝혔다.
피해가 확산하자 주민들은 채굴 중단을 요구했다. 이에 대해 페르디난드 마르코스 주니어 필리핀 대통령은 지난달 열린 ‘필리핀 광업 2025 콘퍼런스·전시회’에서 “무책임한 채굴은 용납될 수 없다”면서도 광산업을 지역 경제의 기반으로 삼겠다는 뜻을 밝혔다. SCMP에 따르면 남부 지역 주민들은 과거에도 채굴 허가 재검토를 요구하는 대규모 시위를 벌였지만 정부는 대응하지 않았다.
전문가들은 친환경 산업을 위한 니켈 채굴이 새로운 환경 오염을 낳는 역설적 상황에서 지속 가능한 대책 마련이 필요하다고 지적한다. 현지 환경단체 ‘알리안사 티길 미나’의 제이비 가르가네라 코디네이터는 성명에서 “이른바 ‘녹색 전환’을 명분으로 니켈·구리·코발트 등 광물을 더 많이 캐내겠다는 생각은 생태 파괴와 사회적 불평등을 낳은 기존 체제를 그대로 유지할 뿐”이라고 했다.

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