인공지능이 연구의 동료가 되는 시대, 공학 연구자는 무엇을 알아야 할까?

‘도구에서 동료로’는 인공지능을 연구의 협력자로 세우려는 공학 연구자를 위해 쓰인 실전 교과서다. 신경망의 원리에서 출발해 AI 에이전트라는 도구를 거쳐, 전력 시스템 연구 파이프라인이라는 실제 문제로 착지한다.

이 책은 개념을 소개하는 데 그치지 않는다. 퍼셉트론을 계전기(relay)에 비유하고, 신경망의 손실 함수 최소화를 최적 조류 계산(OPF)에 견주는 식으로, 낯선 AI 개념을 독자가 이미 아는 전력 계통의 언어로 번역한다. 컴퓨터공학의 문법이 아니라 공학 연구자의 문법으로 쓰인 점이 이 책의 가장 큰 차별점이다.

총 3부 8장으로 짜였다. 제1부 ‘원리’는 신경망·임베딩·트랜스포머로 이어지는 현대 인공지능의 뼈대를 다루고, 제2부 ‘도구’는 프롬프트 설계와 AI 에이전트, MCP(Model Context Protocol), 온프레미스 LLM과 보안까지 인공지능을 실제로 부리는 법을 안내한다. 제3부 ‘연구’는 IEEE 표준 시험 계통을 소재로 데이터 탐색부터 모델링, 시뮬레이션 코드 자동 생성, N-1 상정사고 분석, 교차 검증, 물리 정보 신경망(PINN), 서비스화와 MLOps까지 연구 전 과정을 완주한다.

모든 장은 파이썬 실습으로 뒷받침된다. PyTorch로 모델을 세우고 pandapower와 PyPSA로 전력 계통을 다루며, 장마다 빈칸을 채우는 연습 파일과 완성된 정답 파일이 함께 제공된다. 구글 코랩에서 설치 없이 웹 브라우저만으로 실행할 수 있어, 컴퓨터 사양이나 개발 환경 구축에 발목 잡히지 않는다.

책의 끝에는 짧은 소설 「끓는 물 속의 시민」이 놓인다. 기술의 진보가 우리 삶을 어떻게 서서히 데워 가는지, 그 온도 변화를 끝내 눈치채지 못하는 우리 자신을 은유한 이 이야기는 원리와 도구와 연구를 모두 지나온 독자에게 마지막 질문을 남긴다. 기술의 가능성만큼이나 그 한계와 위험을 직시하는 것이 연구자의 책무라는 저자의 문제의식이 담겼다.

AI를 자기 연구에 접목하려는 대학원생과 연구자, 강의에 AI를 도입하려는 교수, 전력계통 해석·최적화 업무에 AI를 적용하려는 현장 엔지니어까지 - 이 책은 각자의 자리에서 곧바로 펼쳐 쓸 수 있는 안내서다. 한 주에 한 장씩 진행할 수 있도록 구성되어 대학원 강의 교재로도 적합하다.

인공지능은 더 이상 컴퓨터공학의 전유물이 아니다. ‘도구에서 동료로’와 함께, 지금 내 연구에 가장 좋은 동료 하나를 들여놓아 보자.