기상청, KAIST 인공지능 기상예측 연구센터 개소

국립기상과학원, KAIST 김재철 인공지능 대학원과 알파웨더 개발 박차

기상청 국립기상과학원과 KAIST 김재철인공지능(AI)대학원(원장 정송)은 17일 KAIST 성남연구센터에서 기상 분야 AI 기술 개발 활성화를 위한 ‘인공지능(AI) 기상예측 연구센터(센터장 윤세영)’를 개소했다.

KAIST 인공지능 기상예측 연구센터는 KAIST가 국립기상과학원 알파웨더 개발과 관련한 연구과제 최종 계약자로 선정됨에 따라 최신 인공지능 기술의 기상 분야 적용과 최적 활용 기술 개발에 집중할 수 있는 환경을 조성하기 위해 설립됐다.

연구과제는 2021에서 2024년까지 수행할 예정이다. 현재 과제에는 국립기상과학원 AI 기상연구팀(15명)과 KAIST 김재철인공지능대학원 61명의 연구인력이 참여하고 있다. 국립기상과학원은 KAIST에 4년간 약 46억의 예산을 투입할 예정이다.

김성균 국립기상과학원장(왼쪽 여섯 번째)과 인공지능(AI) 기상예측 연구센터 관계자들이 기념촬영을 하고 있다.

국립기상과학원은 2019년부터 ▲수치모델의 물리과정 대체기술 개발 ▲AI-초단기 강수예측기술 개발 ▲AI-예보지원기술 개발 6개 세부과제로 구성된 3개 연구과제를 수행해오고 있다. 올해부터 KAIST 연구용역과제를 통해 고도의 AI 기술을 적용해 문제들을 풀어나가고 있다.

수치모델의 물리과정 대체기술 연구는 수치모델 내 연산량이 많은 물리과정을 AI로 대체하는 기술로 국립기상과학원이 지난해 복사물리과정에 대한 대체기술을 개발해 복사물리 연산속도를 61배 개선한 바 있다.

연구결과는 선두그룹인 미 해양대기청(NOAA) 연구결과보다 1.6배 이상 빠른 연산속도와 세계 최초로 고해상도(5km) 수치모델에 적용한 결과라는 점에서 주목받았으나 정확도가 약 10% 떨어지는 문제가 발생했다.

올해 KAIST 이주호 교수 연구팀과 협업해 정확도를 획기적으로 개선(8.4%)해 내년 기상청 수치모델링센터 시험평가를 거쳐 현업화를 추진할 예정이다.

이번 연구는 슈퍼컴퓨터 등의 하드웨어(HW)가 아닌 AI 기반 소프트웨어(SW)를 통해 고해상도 수치모델 연산속도를 개선해 현업운영이 가능함을 증명하는 최초 연구결과로 총 4편의 논문이 해외 저널에 발표됐다.

AI-초단기 강수예측 기술 연구를 통해 위성·레이더·지상 관측자료를 활용, 6시간까지 8개의 강수 구간 강수확률을 예측하고 여러 수치모델 예측결과 보정과 최적 결과를 제안하는 기법을 개발 중이다.

AI-예보지원기술 개발은 예보관이 반복적으로 수행하는 수작업을 정형화해 자동화 과정으로 수행하도록 AI 기반 SW를 연구개발하는 과제다. 연구결과는 예보국 검증을 통해 차기 예특보시스템 지능형 엔진으로 2026년부터 현업 운영 예정이다.

정송 KAIST 김재철인공지능(AI)대학원장은 “이번 AI 기상예측 연구센터 설립은 기상과 AI 기술 개발을 각각 선도하는 두 기관이 협력함으로써 국내 AI 기술 개발에 새 역사를 써 내려가는 첫 시작점이 될 것”이라며 “더 나아가 인공지능 기술을 기상예보 등 공공분야에 적용함에 따라 기술 진보를 국민이 실제로 체감하는 유의미한 계기가 될 것”이라고 밝혔다.

김성균 국립기상과학원장은 “기상기술은 국민 재산, 생명 그리고 사회 기반을 구성하는 가장 기본적인 핵심 정보이자 첨단기술 발전에 따라 기상정보에 대한 다양한 수요가 발생하고 있다”며 “국립기상과학원은 KAIST 김재철인공지능(AI)대학원과 중장기적 협력체계를 구축해 급속하게 발전하고 있는 AI 기술을 선제적으로 확보하는 것은 물론 기상 분야에 적용하고 확산시켜 미래 기상 수요에 선제적으로 대응할 수 있는 기술력을 확보해 나가겠다”라고 말했다.