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일반인에게 다소 생소한 온톨로지라는 용어가 있다. 온톨로지(Ontology)는 실재라는 의미의 그리스어 'onto'와 학문을 뜻하는 'logia'의 합성어로 사물의 존재 의미를 논의하는 철학적인 연구 영역을 말하며, 우리말로는 존재론으로 번역된다. '이 세상에는 어떤 종류의 실체들이 존재하는가, 그들의 본질은 무엇인가, 그들 실체들 사이에는 어떤 관계가 있으며, 그들 실체들로부터 세상은 어떻게 구성될 수 있는가' 등을 생각하게 하는 학문 분야를 말한다. 온톨로지는 단순한 데이터 구조를 규정하는 것이 아닌 그 대상 세계의 본질적인 성질을 파악하고 개념화하는 것으로 영역을 초월하는 지식의 체계화를 지향한다.
인간은 오래 전부터 간단한 측정 단위의 표준을 만드는데 많은 노력을 기울여 왔다. 현대 사회가 지식사회로 발전되어감에 따라 일반적인 지식들을 표준화하기 위해서는 많은 사람들의 노력과 합의가 이루어져야 한다. 어떤 실체를 보고 여러 사람이 각기 다른 용어로 표현하더라도 그 본질은 항시 변하지 않고 존재한다는 생각이 곧 온톨로지의 출발점인 것이다.
인공지능, 지식공학, 자연어처리, 시멘틱웹(컴퓨터가 정보의 의미를 이해하고 그 의미를 조작 할 수 있는 웹으로서 기존의 웹으로는 불가능했던 데이터의 자동처리를 가능하게 하는 웹 기술) 등 정보기술 분야에서 온톨로지는 각각의 지식 또는 개념이 전체 지식체계 중에서 어디에 위치하는지를 밝히고, 어떤 단어와 단어 사이의 상관관계를 빠르고 편하게 검색할 수 있도록 돕는다. 온톨로지는 컴퓨터가 인간의 지식체계를 갖도록 개념화시키는 작업이다. 프로그램과 인간이 지식을 공유하는데 도움을 주며 정보시스템의 대상이 되는 자원의 개념을 명확하게 정의하고 상세하게 기술하여 보다 정확한 정보를 찾을 수 있도록 하는데 목적이 있으며, 합의된 지식을 나타내므로 어느 개인에 국한되는 것이 아니라 그룹 구성원 모두가 동의하는 개념이 되어야 한다.
웹의 급속한 발달로 인해 좀 더 정교하고 지능화된 검색을 필요로 하게 되었다. 정보 검색 분야에서 온톨로지는 용어 모음이나 동의어 사전 형태만으로도 불필요한 오류를 방지할 수 있고 더욱 풍부한 검색 서비스를 제공하고 검색 효율도 높일 수 있다. 어휘 간의 의미 모호성으로 인해 발생되는 의미 충돌을 방지시켜 주며 같은 개념에 대한 다른 어휘를 연결시켜줌으로서 특정 개념을 더욱 상세하고 관련성 높은 정보로 제공해 준다.
서로 다른 분야의 학문과 기술이 합쳐져서 새로운 시너지를 내는 융합 분야가 성공하기 위해서는 각 분야를 초월한 다양한 지식과 데이타베이스의 연결과 공유가 무엇보다도 필요하다. 특히 생물학과 공학이 융합된 자연모사기술(자연 생명체의 기본 구조, 원리 및 메커니즘에서 영감을 얻어 공학적으로 응용하는 기술로서 생체모방기술/청색기술 등과 유사한 개념으로 사용됨)과 공학의 각 분야에서 데이터나 지식의 상호 운용성 확보가 필수적이다. 전혀 다른 영역의 공통성을 도출하여 적절하게 개념화하고 지식의 통합화가 요구되는 점이 타 분야의 융합에서는 볼 수 없는 특색이라고 할 수 있다.
자연 생명체에 대한 생물학적인 지식과 재료/공정/시스템 기능설계와 같은 공학적인 지식을 유기적으로 통합하고 영역의 경계를 초월하여 지식의 상호유통을 실현하기 위해서는 서로의 의미를 깊게 고려한 공통적인 개념구조의 분류가 무엇보다도 중요하며 인공물과 자연물의 기능에 관한 철학적 고찰의 식견을 되살려 공학적 제품과 생명체의 기능을 공통적인 기능 모델로 표현되여야 한다.
온톨로지 공학은 지식기반을 구축하는 개념화의 방법론을 제공해 준다. 자연모사-온톨로지의 구조를 이용한 데이터베이스 개발은 서로 다른 분야를 융합하는 지식 구조화의 실천적인 예로서 학술적·사회적인 양면에서 의미 깊은 공헌을 달성할 것으로 기대되고 있다. 자연모사-온톨로지의 도입은 각 데이터베이스 간의 연계를 가능하게 하며, 분야 간 상호 다른 점을 의식하지 않고 경계를 뛰어 넘는 자유로운 통합검색시스템의 개발에 큰 도움이 되고 있다.
온톨로지는 대상 세계에 나타나는 개념이나 관계를 정리한 것이므로, 개념이나 관계를 공통 어휘로 표현함으로서 복수의 데이터베이스 간에 유사한 용어 표기를 막고 시스템 사이를 뛰어 넘어 검색할 수 있는 것을 가능하게 한다. 온톨로지공학은 대상 세계에 따라 각각 발생하는 근원적인 개념구조를 명시함으로서, 해당 분야의 지식을 체계화하는데 기여할 수 있는 새로운 이론이자 기술로서 주목받고 있다. 최근 자연모사기술에 대한 관심이 높아지는 가운데 생물학자과 공학자가 가진 서로 다른 지식과 정보를 공유하고 눈높이를 맞추는데 온톨로지공학이 일익을 담당하기를 기대해 본다.
김완두 한국기계연구원 영년직연구원 / UST 겸임교수