한국연구재단은 서울대 수리과학부 홍영준 교수팀이 인공지능(AI)을 활용해 레이더 영상만으로 극한 강수를 포함한 다양한 기상 상황을 정밀하게 예측할 수 있는 시스템을 개발했다고 17일 밝혔다.

기존 글로벌 강수 예측 모델들은 방대한 계산량으로 인해 실시간 대응에 한계가 있었고, 복잡한 지형적 특성을 가진 한국의 국지성 강수 패턴을 정밀하게 예측하는 데 한계가 있었다.

연구팀은 응용수학적 접근으로 AI의 구조를 설계해 이 문제를 극복하고자 했다.

이를 통해 국지적 시공간 주의 메커니즘과 레이더 영상 해상도를 올리는 새로운 업샘플링 구조를 결합한 초단기 강수 예측 AI 모델을 개발했다.

레이더 영상에서 급격하게 변화하는 강수 패턴에 집중적으로 계산 자원을 할당하는 '국지적 주의 메커니즘'을 도입, 1∼6시간 이내 초단기 집중호우를 발생시키는 미세한 정보를 정확하게 복원하면서 불필요한 계산은 최소화해 효율성을 극대화했다.

새로운 예측 모델의 성능 검증을 위해 미국, 프랑스, 한국 기상청의 실제 관측 자료를 실험했더니 기존 글로벌 모델과 비교해 높은 정확도를 보였으며 특히 한국의 극단적인 강수 상황에서는 계산량이 20배 이상 향상돼 예측 정확도가 올라갔다.

2023년 발생한 국내 폭우 위험 가능성 상황도 사전에 포착할 수 있었다.

재단 측은 한국형 초단기 강수 예측 모델이 실제 재난 대응·조기 경보에 적용할 수 있다는 것을 입증했다고 설명했다.

서울대 홍영준 교수는 "이번 연구는 수학적 엄밀함을 바탕으로 극한 기상 상황에서도 안정적으로 작동하는 모델을 구현했다는 데 의의가 있다"며 "이 기술이 실질적인 재난 방지 시스템에 통합돼 시민의 안전을 지키는 중요한 역할을 하기를 바란다"고 밝혔다.