정부가 미세먼지 예보 정확도를 높이기 위해 2020년부터 적용하는 것을 목표로 인공지능(AI)을 활용한 예보 시스템을 개발 중이다. 이는 2020년 한국형 대기질 예보모델을 개발하는 것과는 별도로 진행되는 것이다. 환경부 소속 국립환경과학원은 한국형 대기질 예보모델과 AI를 활용한 모델이 상호보완적 역할을 하면서 미세먼지 예보 정확도를 높일 것으로 기대하고 있다.
16일 환경부 소속 국립환경과학원에 따르면 서울대, 안양대, 미국 휴스턴대 소속 연구원들의 공동 연구를 바탕으로 인공지능을 활용한 예보 시스템을 개발 중이다. 국립환경과학원에 따르면 인공지능 기기를 단기간에 학습시켜 시범 예보를 한 결과 상당한 가능성을 보여줬고, 2020년에는 실제 예보에 적용할 예정이다. 국립환경과학원은 AI가 개발되면 예보관들 이상이 예보를 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
국립환경과학원 관계자는 “예보를 할 때 여러 가지 툴을 사용하는데 수치예보모델 하나에 모든 현상을 반영하는 것은 불가능하기 때문에 원초적으로 한계가 있다”며 “AI를 이용해서 한계를 보완하려고 시도해보는 것”이라고 설명했다.
서울대 등이 국립환경과학원에 제출한 용역 최종보고서에 따르면 2015년을 기준으로 다양한 수치예보 결과를 고려해 예보관들이 최종적으로 확정한 미세먼지 예보의 지수 적중률은 87%, '나쁨' 이상의 고농도 감지 확률은 67% 수준이다. 특히 초미세먼지(PM2.5)의 경우 봄철과 겨울철 미세먼지가 고농도일 때 예보 정확도는 2015년 69%, 2016년 72%, 그리고 지난해에는 71%에 그쳤다.
인공지능 예보 시스템은 지수 적중률을 90% 이상, 고농도 감지 확률을 80% 이상으로 끌어올리는 게 목표다. 이를 위해 국립환경과학원은 인공지능 예보를 위한 수치 모델 결과, 기상ㆍ대기 질 관측 자료 등 다양한 ‘빅 데이터’를 수집ㆍ분석하고 여러 형태의 인공지능 기법을 평가, 분석 중이다. 인공지능 시스템은 전국을 19개 권역(경기는 남북ㆍ강원은 동서로 분류)으로 나눠 당일을 포함한 총 3일의 미세먼지 농도를 예보하게 된다.
국립환경과학원은 우리나라 지형과 대기 특수성이 반영된 한국형 대기질예보모델이 개발되면 인공지능 예보시스템과 시너지가 날 것으로 보고 있다. 국립환경과학원 관계자는 “지금은 AI 예보시스템에 기존 데이터를 넣지만, 한국형 대기질예보모델이 개발되면 여기서 나오는 정확도가 높은 데이터를 AI에 적용할 수 있을 것”이라며 “이렇게 되면 두 시스템이 상호보완 역할을 하면서 정확도는 더욱 높일 수 있을 것”으로 기대했다.
한편 연구진은 최종보고서에서 “인공지능을 통해 동아시아, 국내 고농도 미세먼지 사례들을 더 정확히 분석하면 원인 규명이 원활하게 이뤄져 국제 협상에도 도움이 될 것”이라고 강조했다.
고은경 기자 scoopkoh@hankookilbo.com
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