기상예보, 빠르고·정확해진다…AI 기상예측 연구센터 개소

국립기상과학원·김재철인공지능 대학원, 24년까지 연구 수행
신속·정확한 예보 위한 인공지능 시스템 ‘알파웨더’ 개발 박차

기상 분야 인공지능 기술 개발 활성화를 위한 ‘인공지능(AI) 기상예측 연구센터’가 문을 열었다.

기상청 국립기상과학원과 카이스트(KAIST) 김재철인공지능 대학원이 17일 카이스트 성남연구센터에서 인공지능 기상예측 연구센터 개소식을 했다. <사진>

카이스트 인공지능 기상예측 연구센터는 시간당 약 15만 개의 기상정보를 활용·분석해 예보관이 신속·정확한 예보정보를 생산할 수 있도록 지원하는 인공지능 시스템 ‘알파웨더’ 개발과 관련된 연구과제를 2024년까지 수행하게 된다.

국립기상과학원 인공지능기상연구팀(15명)과 김재철인공지능대학원의 61명의 연구인력이 참여하며, 국립기상과학원은 카이스트에 4년간 약 46억의 예산을 투입하게 된다.

국립기상과학원은 2019년부터 ▲수치모델의 물리과정 대체기술 개발 ▲인공지능-초단기 강수예측기술 개발 ▲인공지능-예보지원기술 개발의 6개의 세부과제로 구성된 3개 연구과제를 수행해오고 있다.

2021년부터는 카이스트 연구용역과제를 통해 고도의 AI 기술을 적용해 문제들을 풀어나가고 있다.

수치모델의 물리과정 대체기술 연구는 수치모델 내 연산량이 많은 물리과정을 인공지능으로 대체하는 기술 연구를 말하며, 지난해 국립기상과학원이 복사물리과정에 대한 대체기술을 개발해 복사물리 연산속도를 61배 개선하기도 했다.

이는 미 해양대기청(NOAA)의 연구결과보다 1.6배 이상 빠른 연산속도와 세계 최초로 고해상도(5km) 수치모델에 적용한 결과라는 점에서 주목받았다.

하지만 정확도가 약 10% 떨어지는 문제가 발생하자 카이스트 이주호 교수 연구팀과의 협업을 통해 정확도를 개선(8.4%)했고, 2022년 기상청 수치모델링센터에서의 시험평가를 거쳐 현업화를 추진할 예정이다.

이번 연구는 슈퍼컴퓨터 등의 하드웨어가 아닌 인공지능 기반 소프트웨어를 통해 고해상도 수치모델의 연산속도를 개선, 현업운영이 가능함을 증명하는 최초 연구결과다. 총 4편의 논문이 해외 저널에 발표되기도 했다.

인공지능-초단기 강수예측 기술 연구를 통해서는 위성·레이더·지상 관측자료를 활용하여 6시간까지 8개의 강수 구간에 대한 강수확률을 예측하고, 여러 수치모델의 예측결과 보정 및 최적 결과를 제안하는 기법을 개발하고 있다.

인공지능-예보지원기술 개발은 예보관의 수작업을 정형화해 자동화 과정으로 수행하도록 인공지능 기반 소프트웨어를 연구·개발하는 과제다. 연구결과는 예보국의 검증을 거쳐 2026년부터 차기 예특보시스템 지능형 엔진으로 운영될 예정이다.

/김민석 기자 mskim@kwangju.co.kr

 

 

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