[서울=뉴스핌] 유재선 기자 = 기상청이 인공지능(AI)을 활용해 최대 7시간 뒤 하늘상태를 예측하는 기술로 구름많음·흐림 예측 적중률을 기존보다 약 30% 높였다. 관측 후 약 16분 만에 예측 결과를 산출할 수 있어 초단기예보의 정확도와 신속성이 향상될 것으로 기대된다.

기상청은 지난 6일 충북 진천군 국가기상위성센터에서 AI 기반 하늘상태 예측 기술을 활용해 최대 7시간 뒤까지 10분 간격으로 구름 변화를 예측할 수 있다고 밝혔다.

새 기술은 천리안위성 2A호의 16개 관측채널 중 가시·적외·수증기 영역의 8개 채널을 활용한다. AI가 10분 뒤의 위성영상을 반복적으로 생성해 최대 7시간 뒤까지 예측하고 예측된 영상에서 구름의 특징을 분석해 운량을 계산하는 방식이다.

이후 운량을 0부터 10까지의 값으로 산출해 맑음(0~5.5), 구름많음(5.5~8.5), 흐림(8.5~10) 등 세 단계로 하늘상태를 구분한다. 이를 위해 언어와 이미지 생성 등에 활용되는 AI 기술을 결합한 예측 모델을 국내 기상위성 자료에 맞게 적용했다.

기존에는 구름의 이동을 바탕으로 하늘상태를 예측했지만 구름의 생성과 발달, 소산(구름이 흩어져 사라지는 현상)은 반영하지 못하는 한계가 있었다.

기존 방식은 위성 운량을 외삽하는 방식으로 초단기예보를 지원했다. 외삽은 과거 위성영상에서 구름의 이동 방향과 속도를 파악한 뒤 현재 관측된 구름을 이동시켜 미래 위치를 예측하는 방식이다. 이 때문에 실제로는 구름이 발달하거나 정체해 남아 있어도 예측에서는 다른 지역으로 이동한 것으로 처리돼 하늘이 맑아지는 것으로 나타나는 문제가 있었다.

반면 새롭게 개발한 AI 기술은 구름의 이동뿐 아니라 생성과 발달, 소산에 따른 변화까지 예측에 반영할 수 있다. 이를 통해 기존 방식의 한계를 보완하고 하늘상태 예측 정확도를 높였다.

기상청이 올해 4월부터 10월까지 AI 예측 결과를 전국 지상관측 자료와 비교한 결과 기존 방식보다 구름많음·흐림 적중률은 약 30% 향상됐고 오보율은 약 19% 감소했다.

예측자료 생산에 걸리는 시간도 짧다. AI가 최대 7시간 뒤까지의 위성 기본채널 영상을 생성하는 데는 약 9분밖에 걸리지 않는다. 이를 바탕으로 운량을 계산하고 하늘상태를 산출하는 데까지 총 16분 가량이 걸린다.

실제로 지난 9월 16일 남부 내륙에서 낮 동안 발달한 구름이 오후 들어 사라진 사례가 있었다. 당시 AI는 구름의 변화를 예측해 1·3·5시간 뒤 실제 관측된 하늘상태와 86~93%의 일치율을 보였다.

기상청은 앞으로 예측에 활용하는 자료를 최적화하고 산출 시간을 단축해 초단기예보 지원을 강화한다는 계획이다. 또한 산업계와 항공 분야, 군 작전 등에서도 예측정보를 활용할 수 있도록 기술을 고도화할 방침이다.

안광득 국가기상위성센터 위성분석과장은 "기존에는 구름의 생성이나 발달 과정을 예측하지 못했지만 생성형 AI를 활용하면서 실제에 더 가깝게 예측할 수 있게 됐다"며 "자료를 최적화해 산출 시간을 단축하고 산업계와 항공, 군 작전 등 다양한 분야에서 활용할 수 있도록 하겠다"고 말했다.

jason14@newspim.com