구글, AI로 5분 만에 6시간 앞 날씨 예측한다

'나우캐스트', AI로 국지성 단기 기상 예측1~3시간 단기 예측서 미 기상청보다 정확도 높아

[뉴스토마토 배한님 기자] 구글이 인공지능(AI)으로 5~10분 만에 6시간 뒤 날씨를 예측하는 프로그램을 공개했다. 머신러닝을 이용한 단기 기상 예측 프로그램 '나우캐스트(Nowcast)'는 국지성 호우나 뇌우 등을 관측해 실시간으로 변하는 날씨에 대응할 수 있도록 한다. 현재 연구 초기 단계지만 일부 구간에서 미국 기상청의 예측 프로그램보다 더 정확한 관측을 내놓고 있다.

 

구글코리아는 4일 서울 강남구 구글코리아 본사에서 '구글 AI 포럼'을 열고 AI 기상 예측 프로그램을 선보였다. 

 

칼라 브롬버그 구글 '공익을 위한 AI' 프로그램 리드가 4일 서울 강남구 구글코리아에서 열린 '구글 AI 포럼'에서 화상으로 발표하고 있다. 사진/구글코리아

 

이날 포럼에서 칼라 브롬버그 '구글 공익을 위한 AI' 프로그램 리드는 "나우캐스트가 중요한 이유는 최근 허리케인이나 장마 등 이상기후가 많이 나타나는데 이에 대해 효과적으로 대비하고 준비하기 위해 실시간 예측이 필요하다"고 설명했다. 

 

나우캐스트는 현재 약 1~2시간 뒤의 예측할 수 있다. 미국 해양대기청(NOAA)이 레이더와 기상위성으로 수집한 데이터를 투입하면 AI 이미지 분석 신경망(CNN)의 유넷(U-net)이 미래 날씨를 계산한다. 계산 지연 시간은 5~10분밖에 걸리지 않는다. 현재 초기 단계 연구를 진행 중이며 이후 최대 6시간 후까지 날씨를 알 수 있다. 1㎢ 반경의 좁은 지역에서의 날씨도 측정할 수 있다. 

 

특히 나우캐스트는 1~3시간 후의 강수량 예측에서 미국 해양대기청 슈퍼컴퓨터를 이용한 기상 예보 모델 'HRRR'보다 정확도가 높았다. 다만 5~6시간 이상의 예보에서는 아직 HRRR가 더 정확했다.

 

구글은 현재로선 나우캐스팅 상용화 계획이 없다. 사전 지식에 의존하는 물리적인 기법 대신 데이터 중심의 비물리적 방식인 신경망을 이용한 AI 머신러닝 기법이 얼마나 정확하게 날씨를 예측할 수 있을지 확인하는 연구과제로 접근하고 있다. 

 

브롬버그 리드는 "현재 양질의 기상 데이터를 취합할 수 있었던 미국을 중심으로 연구가 이뤄졌으나, 우리 기법은 다양한 지역에서 적용할 수 있고, 실제로 다양한 국가에서 프로젝트를 진행하고 있다"며 "연구 고도화를 통해 한국의 국지적 기상 변화에도 대응할 수 있을 것"이라고 말했다. 

 

한편, 이날 포럼에 참석한 함유근 전남대 교수는 AI의 딥러닝 기법으로 엘니뇨 현상의 발달 여부와 강도를 최대 18개월 전에 예측할 수 있는 모델을 발표했다. 기존 모델로는 1년 내외의 기간에서만 엘니뇨를 예측할 수 있었다. 함 교수는 "현재 70% 정도 정확도로 18개월 후의 엘니뇨 발생을 맞춘다"고 했다. 6개월 후의 엘니뇨 예측은 약 90%의 신뢰도를 보인다. 함 교수의 엘니뇨 예측 모델은 지난해 9월 세계적인 학술 전문지 '네이처'에 게재됐다. 

 

함유근 교수는 "엘니뇨 예측으로 최근 일어나고 있는 호주 산불 등 재해에 선제적으로 대응할 수 있다"고 강조했다. 

 

배한님 기자 [e-mail]