기존 모델로 몇 시간 걸리는 작업, 5~10분만에 완료... 상용화보다 예측도 높이는 데 주력

칼라 브롬버그(Carla Bromberg) 구글 공익을 위한 AI(AI for Social Good)  프로그램 리드가 ‘구글 AI 포럼 19강’에서 기상 예측(Nowcast) 연구에 대해 화상으로 발표하고 있다.
칼라 브롬버그(Carla Bromberg) 구글 공익을 위한 AI(AI for Social Good) 프로그램 리드가 ‘구글 AI 포럼 19강’에서 기상 예측(Nowcast) 연구에 대해 화상으로 발표하고 있다.

머신러닝을 통해 날씨 예측의 정확도를 높이려는 연구는 꾸준히 전개되고 있다. 이런 가운데 '구글 AI 포럼 - 기상예측'을 4일 구글 본사에서 개최하고 자사가 최근 개발한 AI 기반 기상 예측 모델 '기상 예측(Nowcast)'을 주제로 연구 성과를 공유했다.

그동안 구글은 AI 기술을 활용해 사회의 난제를 해결하는 혁신적인 방안을 모색하면서 인류의 삶의 질을 높이기 위한 지원과 노력을 이어 오고 있다.

이러한 노력의 일환으로 구글은 ‘공익을 위한 AI(AI for Social Good)’ 프로젝트를 진행하며, 홍수 예측, 멸종 위기 생물 보호, 기근 예방 등 전 세계에 존재하는 사회, 인도주의 및 환경 문제를 해결하기 위해 다양한 분야에서 AI 및 머신러닝 기술을 활용하고 있다.

변덕스러운 날씨를 정확하게 예측하는 일은 매우 어려움에도 불구하고, 머신러닝을 통해 날씨 예측의 정확도를 높이려는 연구는 꾸준히 전개되고 있는 가운데 구글이 AI와 머신러닝을 이용해 강수량 등 기상을 추측하는 새로운 기상 예측(Nowcast) 모델을 개발했다.

일부 분야에서는 미국 국립해양대기청(NOAA)보다 더 정확한 예보 결과가 나왔다고 밝혔다.

화상으로 연결된 칼라 브롬버그

이날 칼라 브롬버그(Carla Bromberg)는 화상 연결에서 구글 공익을 위한 AI(AI for Social Good) 프로그램 리드는 "신경망을 이용해 단기 예보에 초점을 맞춘 기상 예측은 기존 예측 방법보다 훨씬 정확한 결과를 내놓고 있다"고 말했다.

나우캐스트 기상 예측 모델은 기상 레이더 관측 자료와 위성사진 등을 통해 유넷(U-net)이라는 신경망으로 계산한다. 이 경우 기존 모델로 몇 시간이 걸리는 작업을 5~10분만에 완료하며, 1㎞의 수준의 공간 해상도를 내놓을 수 있다.

특히 1~3시간 단기예보의 경우 정확도 면에서 NOAA의 예보모델인 'HRRR' 보다 정확성을 보였다고 구글은 분석했다. 다만 5~6시간 이상의 예보에서는 아직까지 HRRR이 더 정확한 것으로 나타났다.

또 그녀는 "현재로서는 상용화보다는 예측도를 높이는 연구에 주력하고 있다"면서 "앞으로 1~3시간 단기예보 뿐 아니라 그 이상의 기상예측을 위한 연구도 계속 진행할 것"이라고 밝혔다.

함유근 전남대학교 해양학과 교수가 ‘구글 AI 포럼 19강’에서 ‘엘니뇨 중장기 예측 모형 개발’에 대해 발표하고 있다

한편 함유근 전남대 교수는 이날 간담회에서 '합성곱 신경망 기법'(CNN)을 이용한 엘니뇨 예측 모형을 소개했다.

함 교수가 개발한 예측 모형은 현재시점에서 18개월 이후의 엘니뇨 발생 가능성을 70%의 확률로 맞힐 수 있다. 기존 모델의 경우 예측 가능 기간이 1년 정도에 불과했다.

함 교수는 "18개월 이후의 엘니뇨 예측 확률을 95% 정도로 높일 수 있다면 전세계적인 기후 변화 등에 선제적으로 대응할 수 있다"면서 "추가적인 연구가 뒤따른다면 엘니뇨 이외에도 산불과 미세먼지 등 다양한 기상변화에도 적용할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

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