기후 변화에 따른 폭염 발생 빈도와 지속 시간의 증가는 전 세계적인 문제로 떠오르고 있다. 특히, 도시 지역의 폭염 피해가 빈번하게 나타나고 있어 폭염에 대응하는 정책과 행동 계획을 수립이 필요하다.

기존의 연구는 위성 기반의 지표면 온도와 거주 인구를 주로 활용했지만, 이는 사람들이 체감하는 대기 온도와 실제 인구의 생활 노출 패턴을 정확히 반영하지 못한다.

여기에 UNIST(총장 이용훈) 지구환경도시건설공학과 임정호 교수팀은 인공지능(AI)을 이용해 ‘폭염의 위험성을 평가할 수 있는 기술’을 개발했다. 특히 수도 서울시의 일별 최고, 최저 온도를 높은 해상도로 분석해 낮과 밤을 구분한 폭염 위험성(수치) 지도를 제작했다.

서울시의 낮에는 인구 활동이 밀집된 서울 도심 중심부에서, 밤에는 도시 주변부에서 상대적으로 높은 위험성을 나타냈다. 특히, 연구팀이 제작한 ‘낮의 위험성 지도’는 2018년 여름, 서울의 온열질환자 분포자료와 높은 상관관계(R=0.8)을 보였다.

연구팀이 개발한 기술은 지표면 온도와 거주인구를 활용했던 기존 연구와는 달리 일일 최고 및 최저 온도를 인공지능으로 파악했다. 이를 실시간 생활인구를 분석한 자료에 적용해 폭염 위험성의 현실적인 지표로 사용 가능하다.

제 1저자 유철희 연구원은 “개발된 기술은 여름철 폭염의 위험지역을 실시간으로 알려주는 기술에 사용될 수 있다”며 “서울뿐만 아니라 국내외 여러 도시의 폭염 위험성을 효과적으로 분석하는 데도 사용될 수 있을 것이다”고 전했다.

임정호 지구환경도시건설공학과 교수는 “이번 연구에서 개발한 인공지능 기반의 폭염 위험성 평가 기술은 열 위험에 대응하는 현실적이고 효과적인 행동 계획을 수립하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다”며 “한파 위험성 평가와 대응의 기초 기술로도 활용할 수 있다”고 설명했다.

이번 연구는 기상청의 폭염 분야 장기원천기술연구사업, 환경부의 환경보건 디지털 조사 기반 구축 기술개발사업, 과학기술정보통신부 한국연구재단 기초연구사업의 지원을 받아 수행됐다.

한편, 임정호 교수는 이번 논문의 교신 저자로, 지구환경도시건설공학과 유철희 박사가 제 1저자로 참여했다. 이 연구 결과는 세계적으로 권위있는 저널 ‘셀(Cell)’지의 자매지인 아이사이언스(iScience)에 '일별 도시 열 위험도 평가: 서울의 극한 기온과 실시간 인구 데이터 활용하기(Diurnal Urban Heat Risk Assessment: Using Extreme Air Temperatures and Real-Time Population Data in Seoul-다운)'란 제목으로 지난 3일 온라인 게재됐다.