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음성 AI의 진화를 이끌어 낸 딥러닝

사진 1: 영화 ‘아이언맨’


영화 <아이언맨>에서 주인공 토니 스파크는 “자비스!, 자비스!”하며 이름을 계속 부릅니다. 주인공은 단순히 이름만 부르거나 대화만 하는 것이 아니라 업무 지시까지 하는데, 자비스는 업무도 능숙하게 해냅니다. 여기서 자비스는 주인공의 개인 비서일까요? 네. 비서는 맞지만, 사람이 아닌 음성 AI라는 것이 특이한 점입니다. 이 영화를 처음 봤을 때만 해도 ‘아 저런 세상이 올까’ 했는데 놀랍게도 그런 세상이 우리 곁에 와 있습니다. 지금 우리는 음성 AI와 함께 하는 세상을 살아가고 있는데요. 음성 AI와 보내는 하루 일상을 잠깐 살펴보겠습니다.



음성 AI와 보내는 하루


“일어나세요. 6시입니다.”
바로 인공지능인 음성 AI의 목소리입니다. 또 아침 알람을 알리는 목소리와 하루를 여는 음악도 들립니다. 그리고 말만 했을 뿐인데, 출근 전 업무를 할 수 있도록 통화 연결도 해주고, 내가 원하는 정보와 날씨도 찾아주고 하루 일정도 알려줍니다. 이어서 ‘따뜻한 물’이라고 말하면 욕실의 세면대나 욕조에 물도 채워줍니다. 음성 AI와 목욕탕 시스템이 연결되었기 가능한 일입니다.

출근 준비가 다되면 자동차 내부의 온도도 미리 맞출 수 있습니다. 주차장에서 자동차 문을 여니 탑승하기 적절한 온도입니다. 이제 ‘가장 가까운 경로 찾아 줘.’라는 말 한 마디면, 교통 시간을 단축시켜 주기까지 합니다. 퇴근이 가까워지면 아침처럼 지시를 하고, 집에 들어가기 전 음성 AI와 연결된 스마트 시스템으로 조명 또는 보일러를 켜거나, 세탁기를 미리 켜는 등 집안일을 미리 작동하게 할 수 있습니다. 이 모든 것들이 예전에는 영화 속 이야기였는데, 이제는 지금, 현재에서 가능한 일들이 되었습니다. 10년 전 까지만 해도 ‘영화 속 장면이겠지, 아주 먼 미래의 일일 거야.’ 했던 일들이 우리 주변에서 하나씩 현실로 펼쳐지고 있습니다.

예로 든 장면처럼 실제로 음성 AI 기술은 우리 일상 속에서 어렵지 않게 발견할 수 있는 데요. 음성 AI 기술이 상용화되기 시작했을 때는 스마트폰, 태블릿PC 등 단말기기에 적용되는 정도였는데, 이제는 단말기기를 넘어 AI 스피커부터, 스마트TV, 자동차, 하우스 시스템 등 여러 분야에서 실용화되고 있습니다. 그리고 점차 4차 산업 기술의 발전과 함께 음성 AI 기술은 우리 삶의 자연스러운 일부가 되어갈 것으로 보입니다.

오늘은 음성 AI가 세상을 알아가는 방식을 이해하기 위해 AI의 학습방법을 알아보려고 하는데요. 즉 음성 AI의 학습법인 딥러닝(Deep Learning) 기술의 시작과 실행 과정에 대해서 알아보겠습니다.



AI 음성 기술의 시작

AI 음성 기술이 언제 시작했는지를 살펴보려면 1954년까지 거슬러 올라가야 합니다. 물론 그 전에 수학이나 철학, 공학, 컴퓨터 등 다양한 분야의 과학자들이 인공적인 두뇌에 대해서 논의하기도 했습니다. 하지만 학문으로 인정되기 시작하여 본격적으로 논의됐던 것은 1954년인데요. 컴퓨터 전문 회사인 IBM과 미국의 조지타운대학이 진행한 기계를 번역한 프로젝트로 세상에 알려지기 시작했는데, 이 기술이 급 물살을 타기까지는 생각보다 많은 세월이 흘러야 했습니다. 그 이유는 이 기술이 상용화되는데 필요한 인공지능 AI 기반의 빅데이터 처리 기술이 축적되지 않았기 때문입니다. 그 후, 오랜 시행착오를 거쳐 2000년대 중반에 들어서면서 서서히 모습을 드러내기 시작합니다.


여기서 음성 AI를 이루는 기술을 간략하게 보면 음성 AI 기술은 크게 빅데이터, 딥러닝, 클라우드 등 세 분야로 나눌 수 있습니다. 음성 AI를 이용하는 유저가 특정 음성을 해당 기기에 입력하면 유저가 송출한 음성은 데이터를 기반으로 검색되고 분류되어 컴퓨터가 이해할 수 있는 자연어가 됩니다. 이 때 컴퓨터는 이 자연어를 클라우드로 전달해 빅데이터를 관리하게 됩니다. 이때 음성 AI의 중요한 과정인 딥러닝 과정이 필요한데요.

초창기 음성 AI는 단순한 명령에만 반응하고 수행하는 정도가 전부였습니다. 한편으로는 빅 데이터가 축적되지 않았기 때문이었는데, 기술의 발전과 함께 점차 다양한 분야의 데이터가 축적되면서 음성 AI의 발전이 가속화되었습니다. 이 과정에서 음성 AI의 발전을 이끈 것은 방대한 빅데이터를 분류하고 학습하게 해주는 딥러닝이 있었기 때문입니다. 딥러닝의 발전으로 음성 AI가 상용화되기 전 문제점으로 지적 받았던 음성 인식 오류를 상당히 줄일 수 있어 정확도를 높일 수 있었습니다. 그 결과 2010년대 이후 등장한 딥러닝 기술이 적용되면서 음성 인식의 정확도는 비약적으로 향상되었습니다.



음성 AI를 스마트하게 하는 디코딩


음성 AI의 딥러닝 과정은 AI를 스마트하게 만드는 과정인데요. 딥러닝의 데이터가 많아질수록 성능과 정확도가 높아지기 때문에 음성 인식 기능 향상을 위해서는 방대한 언어 자료를 수집하고 분석하는 데이터 분석 기술이 필요합니다. 이를 음성 AI의 핵심 기술, ‘디코딩(Decoding)’이라 하는데 음성 신호를 문자 기호로 해석하는 것을 의미하며, 이 알고리즘을 우리는 디코더(Decoder)라고 부릅니다. 이 디코딩 단계에서는 입력된 음성을 음향 모델과 언어 모델 벡터와 비교한 값이 산출되어 나옵니다. 이후 그 값을 토대로 최종 단계의 단어열을 결정하여 음성 AI가 인식하는 자연어를 생성합니다. 이 과정에서 딥러닝 기반의 HMM(hidden Markov model) ∙DNN(Deep Neural Network) 방식이 적용되게 됩니다. 여기서 HMM과 DNN은 빅데이터가 겹겹이 쌓인 누적된 신경망이라고 생각하면 되는데, 이 방식으로 음성 AI의 단어 오류를 거의 잡아낸다고 할 수 있습니다. 그리고 음성 AI를 더욱 진화하게 한 기술이 있는데, 시퀀스-투-시퀀스(sequence-to-sequence) 방식의 RNN(Recurrent Neural Network)입니다. 이 방식은 음성 AI의 속도와 성능 면에서 유저들을 만족시키고 있습니다.



음성 AI의 송출 서비스: 서버-클라이언트

앞에서 살펴본 것처럼 딥러닝 과정을 거친 음성 AI는 음성 녹음과 데이터 처리를 동시에 실행한 이후 클라우드 서버로 전송됩니다. 그 다음 결과가 디바이스로 전송되어 현재 우리에게 제공되는 음성 AI의 음성이 됩니다. 이것을 서버-클라이언트라고 부르는데요. 서버-클라이언트가 작동되는 조건은 바로 온라인 상태입니다. 즉 네트워크가 연결된 상태에서만 작동하는데요. 이 부분이 오늘날 음성 AI 기술이 해결해야 할 과제입니다. 언젠가는 온라인이 아닌 오프라인 상태에서도 음성 AI 인식 서비스를 이용할 수 있지 않을까 하는 기대도 해봅니다.

지금까지 음성 AI의 진화와 이 진화를 이끌어낸 음성 AI 속 딥러닝 과정에 대해서 알아보았습니다. 영화 속 세상이 현실에서 펼쳐질 것이라고 감히 상상도 못했던 일들이 현실에서 일어나고 있습니다. 아직 영화 장면처럼 음성 AI와 인간이 막힘없이 대화하는 정도는 아니지만, 이런 시대도 가까운 미래에 일어날지도 모릅니다. 다음 편에는 가까운 미래에는 음성 AI가 어떻게 발전할지, 또 우리 삶은 어떻게 변화할지 살펴보겠습니다.

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놓치면 후회하는, 2020년 에듀테크 트렌드 총정리

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프론트엔드 VS 백엔드, 개념과 차이점 그리고 사용되는 언어는?

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어플리케이션 제작 과정, A부터 Z까지 한 눈에 살펴보기

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안드로이드 앱개발, 왜 코틀린(KOTLIN)이 필요할까?

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컴퓨터가 인간의 언어를? 경이로운 자연어 처리(NLP) 활용사례

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어플 만들기 전, 앱개발 방식 먼저 알아보세요!

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킥오프 미팅, 어떻게 잘 해낼 수 있을까요?

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50초만에 고객을 사로잡는 홈페이지 디자인 만드는 법

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세상에서 가장 효율적으로 일하는 구글의 성공비법, OKR

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디자인 프리랜서, 똑소리나게 구할 수 있는 방법 3가지

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API란? 비개발자가 알기 쉽게 설명해드립니다!

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랜딩페이지, 개념부터 제작 팁까지 총정리!

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VR앱 제작이 뜨고 있다? VR앱에 대한 모든 것

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게임개발자, 선정할 때 꼭 검증해봐야할 4가지를 알아보세요!

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로고제작 전, 반드시 알아야 할 로고 디자인 7가지

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창업자금, 마련하기 전에 반드시 알아야 할 4가지

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스타트업, 폭발 성장을 위한 청사진 그리기

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UX디자이너 똑소리나게 구하는 방법

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안 읽으면 후회하는 UI디자인 제작 팁 10가지

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앱만들기, 야심 차게 준비해도 실패하는 4가지 이유

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자신감 있는 하루를 만드는 바디랭귀지 9가지

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웹개발자들은 어떤 언어를 쓰는 걸까? 개발언어 파헤치기

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빌 게이츠, 마윈, 머스크 등 '성공한 사람'들은 매일 하는 5시간 법칙

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유튜브를 강타할 최강의 '동영상 플랫폼'들이 온다!

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첫인상을 강렬하게 만들어줄 독특한 명함 디자인 15가지

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좋은 리더 자질, 당신의 IQ가 아닌 EQ에 달려있다.

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뉴스레터, 정말 딱 이렇게만 만드세요.

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몰입감을 자아내는 프레젠테이션 제작방법

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2019년 최고의 하이브리드 앱 개발 프레임워크 5가지

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재미있고, 기발하고, 신기한 에러페이지 디자인 10가지

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보는 순간, 클릭하고 싶어지는 마력의 CTA버튼 만들기

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구매율 90%를 넘기는 비법, 컬러 마케팅

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최대의 매출과 성장을 만들어줄 CRM 활용법

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블로그 제작, 무료로 시작할 수 있는 플랫폼 10가지

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나만 알고 싶은 기발한 앱아이디어 35가지

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2020년을 지배할 UI/UX디자인 5가지

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2020 모바일 앱 개발 트렌드 5가지

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백만장자 타이 로페즈가 말하는 돈 없이 사업에 성공하는 법

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구글, 슬랙, 어도비 등 잘나가는 SaaS 기업에서 보이는 인사이트 7가지

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상위 랭킹의 절대 비법, '검색엔진최적화'를 위한 5가지 팁

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뛰어난 창의력으로 세상을 바꾸는 '일론 머스크'의 7가지 법칙

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사용자를 생각한다면 지금 당장 시작해야 할, 페르소나 기법

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성장하는 나를 만드는, 좋은 습관 길들이기

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IOS앱개발 vs 안드로이드 앱개발, 어느 게 더 이득일까?

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'워렌버핏'이 빌게이츠 모임에서 밝힌 부의 절대법칙은?

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IT 아웃소싱, 처음이라면 꼭 알아야 하는 5가지 팁

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공짜 앱은 어떻게 수익을 낼까? 앱 수익 구조 알아보기

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디자이너가 아닌 당신에게 꼭 필요한 5분 디자인 가이드

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자바 VS 자바스크립트, 엄연히 다르다?

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관계를 망치지 않고, 똑 부러지게 피드백 주는 법 4가지

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콘텐츠도 전략이다. 콘텐츠관리시스템(CMS)이란?

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5초 안에 읽히는 '대시보드 디자인'하는 법

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10년간 최다 지출 앱, 넷플릭스는 당신이 무엇을 원하는지 알고 있다.

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고객을 지키고, 홈페이지를 지키는 강력한 웹보안 방법 5가지

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유튜브를 제치고, 지난 10년간 가장 많은 돈을 벌어들인 앱은?

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반응형 홈페이지 VS 앱 개발. 내 비즈니스에 도움이 되는 것은?

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유튜브가 원래 영상 데이팅 사이트였다고? 상상이상 구글의 혁신들

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디자인팀 없는 스타트업을 위한 유용한 디자인 툴 10가지

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앱개발자 없이 직접 '앱개발'할 수 있을까요?

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페이스북의 서비스에 '좋아요'가 있는 이유

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IT 프로젝트가 처음이라면 꼭 알아둬야 할 5가지 툴

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구글이 리더를 양성하는 법, 옥시젠 프로젝트(Project Oxygen)

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다가오는 초고령사회, 미리 읽는 노인요양 테크트렌드 4가지

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의욕없는 당신을 위한, 셀프 동기부여 방법

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저작권 걱정 없이 마음껏 쓸 수 있는 무료 아이콘 사이트 12선

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세계 1위 음원 스트리밍, '스포티파이'가 당신에게 노래를 추천하는 법

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창업으로 스트레스 받는 당신에게 건네는 조언 5가지

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페북, 아마존을 있게 한 ‘1만 실험의 법칙'이란?

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에스토니아가 IT 강국이라고? 유럽의 실리콘밸리 이야기

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떠날 수 없는 서비스를 만드는, 리텐션 마케팅 방법 4가지

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손쉬운 홈페이지 제작 도구라 불리는, 웹 빌더 7가지 엄선

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구글, 페이스북, 테슬라 CEO가 연봉 1달러만 받는 이유

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핸드폰 하나로 동영상 제작을? 떠오르는 동영상 편집 어플 8가지

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SOAP API vs. REST API, 두 방식의 가장 큰 차이점은?

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빠른 회원가입을 이끌어내는 웹 폼 디자인 가이드

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인공지능(AI) 의사는 인간 의사를 대체할 수 있을까?

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뒤처지고 싶지 않다면 알아야 할 2020년 컬러 트렌드

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전 세계 98% 데이터를 담고 있는 구글맵의 비밀

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예비 리더들을 위한 리더입문서

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프론트엔드 개발자 VS 웹 퍼블리셔, 무엇이 다를까?

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한국이 최초였던 5G, 중국이 노린다.

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JPG vs PNG? 이미지 파일 형식에 숨겨진 비밀

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99%의 성공한 개인이 일찍부터 시작한 9가지 성공습관

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애플이 주목하는 페이스북 이후의 세상은?

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HTTP vs HTTPS 차이, 알면 사이트의 레벨이 보인다.

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참신한 아이디어를 찾는 아마존의 비밀병기, 거꾸로 일하기

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2020년 트렌드에 맞춘 워드프레스 테마 10선

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광고계 레전드 회사, 오길비앤매더의 리더 양성법

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2020년 한 획을 그을 UI 디자인 트렌드, 뉴모피즘

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에어비앤비부터 스트라이프까지 2020년 상장하는 기업들

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클라우드 컴퓨팅이란? 클라우드 컴퓨팅에 관한 모든 것

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일러스트레이터 포토샵 차이, 한 번에 정리해드립니다

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2020년 아이폰 말고, 내년 아이폰이 더 기대되는 이유

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개인용, 상업용으로 쓸 수 있는 무료 폰트 사이트 8가지

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일상이 된 회사에서 열정과 활기를 놓치지 않는 법

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'ERP'란 무엇일까? ERP로 비즈니스 효율 높이기

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모든 '웹사이트 디자인'이 진부해진, 진짜 이유는 무엇일까?

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한번 보면 누구나 반하는, 2020년 제품 디자인 트렌드

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중소기업 아웃소싱, 이득은 무엇일까?

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가장 쉬운 쇼핑몰 개발 방법! 워드프레스가 답이다.

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고객 만족도 100%를 위한 12가지 비법

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Java와 JavaScript의 차이점은?

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웹사이트 전환율 높이는 4가지 방법

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PHP 간단 개념과 장단점에 대해서

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Ruby와 Ruby on Rails

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모바일 웹과 반응형 웹 비교

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성공적인 중소기업 ERP 도입을 위한 방법

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콘텐츠 관리의 솔루션, CMS 파헤쳐보기

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스타트업과 소기업을 위한 클라우드 서버 파헤쳐보기

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CEO의 입장에서 바라본 원격 근무의 장점

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스타트업 CEO를 위한 채용 전략 4가지

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웹사이트 기획할 때, '선택의 역설'을 고려하자

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브랜드 인지도 높이는 방법 10가지

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방문자가 만족하는 온라인 쇼핑몰 만드는 방법 5가지

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웹사이트 제작 외주 맡길 때 알아야 하는 점 4가지

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모바일 친화적인 웹사이트, 왜 중요할까?

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효율적인 프로토타입 테스트를 위해 알아야 할 것들

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프리랜서 고용의 장점 & 좋은 프리랜서 찾는 방법 7가지

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‘스튜디오 시스템’의 붕괴, 할리우드를 통해 보는 미래의 업무 형태

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초기 창업자가 극복해야 할 5가지의 다루기 힘든 상황들

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당신의 회사에 적합한 아웃소싱 팀을 선별하는 방법

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모바일 애플리케이션의 수익화 전략 5가지

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일하는 방식의 스마트한 변화, 원격근무를 가능하게 해준 TOOL에 대해

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안드로이드 vs IOS, 앱 개발 시 고려해야 할 점 6가지

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2017년 주목할 만한 IT 트렌드 5가지

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성공적인 로고 디자인 의뢰를 위해 고려해야할 10가지 질문

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웹 사이트 만들기 전에 ‘비즈니스 플랜’부터 세우자

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아이디어를 빠르게 검증해볼 수 있는 방법, 최소기능제품(MVP)이란?

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사업 초기에 효율적으로 MVP 개발하는 방법? 전문가에게 아웃소싱하자!

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아웃소싱을 성공적으로 활용한 기업들이 말하는 4가지 조언

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2018년에 주목해야할 블록체인 스타트업 TOP 8

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앱 개발 의뢰하는 데 비용이 얼마나 필요할까요?

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나한테 딱 맞는 홈페이지 만드는 방법, 어떻게 찾을 수 있을까요?

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기업과 브랜드의 가치를 높여주는 로고, CI, BI 디자인이란?

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떠오르는 블루오션, 우주 인터넷 알아보기

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광고 성과를 측정해볼 수 있는 필수 광고 용어

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웹/ 앱 서비스 기획 전, 꼭 필요한 체크리스트

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전세계가 주목하는 한국의 5G, 우리 정부 전략은?

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UI/UX 디자인 뜻, 차이점은 무엇일까?

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다들 호스팅, 호스팅 하는데, 호스팅이란 무엇일까?

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사이트에 유입된 고객을 읽는 기술, 웹 로그 분석 알아보기

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아이디어를 솔루션으로 바꾸는 구글의 아이디어 스케치 방법

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정부지원사업 어디서부터 어떻게 시작해야할까?

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