구글 딥마인드, 바둑 이어 기상예보 도전…“15일치 전세계 날씨 정확히 예측”

인공지능(AI) 업체 구글 딥마인드가 바둑과 단백질 구조 예측에 이어 기상예보 분야에서도 도전장을 내밀었다. AI 학습을 기반으로 기존 일기 예보보다 분석 속도와 예측 정확도가 뛰어난 모델을 공개했다.

딥마인드 연구진은 4일(현지 시간) 국제 학술지 네이처에 AI 기상 예보 모델 ‘젠캐스트’를 발표했다.

지구 대기 변수로 인해 기존에는 신뢰할 수 있는 예보는 일주일 정도로 제한돼 있었다. 딥마인드는 이같은 기존 일기예보의 한계를 뛰어넘어 AI를 기반으로 빠른 속도와 높은 정확도를 갖춘 예측 시스템을 개발했다. 딥마인드 선임연구원 일란 프라이스는 “기존 방식보다 속도가 빠르며 더 정확하다”고 설명했다.

젠캐스트는 1979년부터 2018년까지 40년간 축적된 기상 데이터 학습을 바탕으로 구글 클라우드 TPU를 통해 전 세계 날씨를 단 8분 안에 예측할 수 있도록 만들어졌다. 최대 전 세계 어디든 15일 동안 80개 이상의 기상변수가 일어날 확률을 12시간 간격으로 예측할 수 있는 기술이다.

젠캐스트는과거와 현재의 기상 상태를 학습해 미래 날씨가 발생할 확률을 계산하는 ‘확률론적 예측 방식’을 사용한다. 기존 기상예보 예측은 단일 예측만 제공하는 결정론적 방식을 사용한다. 이는 초기 데이터에 의존하고 미래 불확실성을 반영하지 않아 극단적 기상상황이나 이상을 놓칠 수 있었다. 반면 젠캐스트는 AI 학습을 통해 초기 조건과 현재 상태의 불확실성을 반영해 극한 기상과 같은 예상치 못한 상황을 더 잘 포착할 수 있다는 것이 딥마인드 연구진의 설명이다.

젠캐스는 기상예보를 넘어 재난 대비, 풍력발전 분야, 농업분야 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

딥마인드는 네이처를 통해 젠캐스트가 폭풍 경로 예보에서 세계 최고 수준의 예보를 능가했다고 밝혔다. 태풍 경로 예측에서 기존 모델보다 평균 12시간 앞선 정확도를 제공해 주민 대피와 긴급 조치를 신속하게 진행할 수 있다. 또 풍력발전에서는 기상 조건에 따라 발전량을 예측해 에너지 생산을 최적화할 수 있고, 농업 분야에서도 가뭄, 폭우 같은 극단적인 기상 변화를 사전 예측해 작물 관리와 농업 생산성을 높이는 데 기여할 수 있을 것으로 전망된다.