구글이 개발 중인 일기예보 인공지능(AI)이 허리케인 에린의 경로를 정확히 맞히면서 예보 시스템의 혁신을 예고했다. 현재의 일기예보는 첨단 기상위성과 슈퍼컴퓨터를 이용하지만 오차가 많아 비판을 받아왔다.
구글 딥마인드가 올해 초 공개한 일기예보 실험 모델 웨더랩(Weather Lab)은 지난 8월 초 태평양에서 기세를 올리기 시작한 허리케인 에린의 진로와 강도를 상당히 정확하게 예측했다.
허리케인 에린은 카테고리 5(최대 풍속 70m 이상)에 이르면서 많은 피해가 예상됐다. 버뮤다제도 및 카리브해 국가 일부, 미국 동해를 강타한 에린을 관측하기 위해 구글 딥마인드 팀은 시험용 AI 웨더랩의 실전 테스트에 나섰다.
미국 국립허리케인센터(NHC) 출신 기상학자 제임스 플랭클린은 “구글의 AI 모델은 첫 72시간의 진로 예측에서 NHC의 공식 모델이나 다른 물리 기반 모델들을 훨씬 뛰어넘은 예측 능력을 보여줬다”고 설명했다.
아래 그래프는 에린의 진로 예측 정확도를 보여준다. GDMI 라벨이 붙은 빨간색 선이 구글의 웨더랩 예측치다. 세로축 수치가 작을수록(그래프가 낮을수록) 오류가 적고 예측이 정확하다.
제임스 플랭클린은 “웨더랩의 경우 처음 72시간 예측치는 정말 정확했다”며 “예측 기간이 길어지면 정확도가 다소 떨어지지만 5일째 최종 위치에서도 미국 해양대기청(NOAA)의 컨센서스 모델(검은색 선 OFCL)보다 정밀도가 뛰어났다”고 전했다.
이어 “허리케인의 강도 예측에 있어서도 처음 84시간 정확도가 상당히 뛰어났다. 중간부터는 정확도가 다소 떨어졌지만 대부분의 모델보다 최종 강도 예측이 우수했다”고 덧붙였다.
전문가들은 허리케인의 후반부 예측이 중요한 점에서 웨더랩의 가치가 크다고 봤다. 당국이 주민 피난을 결정할 때 참고하는 것은 모델 예측치의 3~5일 차 자료이기 때문이다. 물론 웨더랩의 샘플이 아직 적지만 AI를 활용한 일기예보의 미래는 현재 시스템보다 훨씬 밝다고 전문가들은 내다봤다.
미국의 경우 현재 허리케인 예측에서 최고 수준을 보이는 모델은 물리 기반 예측 엔진들이다. 습도나 기압, 기온 변화 등을 고려해 대기 상태를 재현하고 폭풍우의 이동을 시뮬레이션한다.
웨더랩은 수백만 개의 관측 데이터로부터 지구 전체의 과거 기상을 재구축한 재해석 데이터 세트를 기반으로 움직인다. 여기에 과거 45년간 관측한 5000개 가까운 열대성 저기압의 진로부터 세력, 크기, 풍속, 반경까지 방대한 학습 데이터를 활용한다.
구글에 따르면 2023년과 2024년 미국에서 발생한 허리케인을 AI 모델로 테스트한 결과 5일간의 예측 정확도는 다른 대부분의 모델을 앞질렀다. 특히 5일째 관측된 실제 허리케인 위치의 경우 가장 정확하다는 유럽중기예보센터(ECMWF)의 앙상블 모델 대비 진로 오차를 140㎞나 줄여 우월한 성능을 보여줬다.
이윤서 기자 lys@sputnik.kr
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