IBM 인공지능 ‘왓슨’ 미세먼지 예보에 도전장

[연관기사] ☞ [뉴스9] IBM 인공지능 ‘왓슨’, 미세먼지 예보 도전장

인공지능이라는 새로운 과학기술의 물결이 대한민국으로 또다시 밀려들고 있다. 구글의 '알파고'에 이어 이번에는 IBM의 '왓슨'이다. '알파고'는 바둑에 도전했고, '왓슨'은 미세먼지 예보에 도전장을 내밀었다.

IBM, 미세먼지 예보에 인공지능 사용 제안

미세먼지 예보는 환경부 산하의 국립환경과학원과 기상청이 힘을 모아 생산하고 있다. 기상청은 황사를 담당하고 있어 실제 미세먼지 예보 총괄 책임은 환경과학원에 있다.

지난 4월 하순, IBM은 환경과학원에 미세먼지 예보를 위해 자사의 인공지능 시스템인 '왓슨'을 사용할 것을 제안했다. 송창근 환경과학원 대기질예보센터장은 IBM이 사회공헌 차원에서 이 같은 제안을 해 왔고 실무자들이 수차례 만나 기술적인 검토를 해왔다고 밝혔다.

지난 4월 22일, 서울의 한강 변이 잿빛 미세먼지로 뒤덮여 있다.

미세먼지 예보에 인공지능이 어떤 역할?

환경과학원의 미세먼지 예보는 예측 모델의 결과를 바탕으로 예보관이 경험을 통해 수정·보완한 뒤 최종 발표하는 체계를 가지고 있다. 환경과학원이 운영하는 미세먼지 예측 모델은 공기의 움직임을 예상하는 기상 모델과 화학 반응을 예상하는 화학 모델이 결합한 14가지 조합으로 구성돼 있다. 예보관들은 14가지에 이르는 결과의 조합을 참고해 최상이라고 생각하는 예보를 결정해 발표한다.

환경과학원은 미세먼지 예보를 위해 14가지 모델 결과를 생산하고 있다.

IBM은 이 예보 체계에서 예보관의 판단 부분을 인공지능으로 보완하자고 제안했다. 환경과학원 역시 3년 가까이 미세먼지 예보 경험과 자료가 축적됐기 때문에 인공지능이 과거 자료를 학습해 최적의 조합을 찾을 수 있다고 기대하고 있다.

예를 들어 서울에서 서풍이 불 때 미세먼지 농도가 높아지는 사례를 예보관은 주관적인 판단으로 놓칠 수 있지만, 인공지능은 객관적으로 검토해 정확도가 높아지는 쪽으로 판단을 내릴 수 있다는 것이다.

인공지능, 예보 정확도 높일 수 있을까?

2014년 2월부터 시작한 환경과학원의 미세먼지 예보 정확도를 보면, 전체 정확도의 평균은 86.7%에 달한다. 그러나 미세먼지 예보가 주목을 받는 고농도 사례에서는 정확도가 평균 61.6%에 머물고 있다.

환경과학원은 '예보 정확도 향상'이라는 숙제를 안고 있다. 송창근 센터장은 IBM의 인공지능 '왓슨'을 도입하지 않더라도 인공지능을 포함한 다양한 방안을 찾아 예보 정확도를 높여야 하는 상황이라고 설명했다.

미세먼지 예보는 아니지만 이미 국내 한 민간기상회사가 인공지능을 활용해 일기예보를 만들고 있다. 일기예보에 쓰이는 인공지능 역시 슈퍼컴퓨터 모델이 생산한 결과 자료에다 과거 관측 자료를 학습시켜 최적의 예보를 만드는 방식이다. 인공지능 일기예보의 정확도는 이미 사람(예보관)이 생산한 것과 비슷하거나 조금 나은 수준이라고 해당 민간기상회사는 밝혔다.

[바로가기] 인공지능 일기예보 시대 개막

IBM '왓슨'의 실력은?

IBM의 인공지능 시스템 '왓슨'은 미국의 한 퀴즈 프로그램에서 인간과 겨뤄 승리한 것으로 유명세를 탔다. 그래서 '왓슨'은 언어 인식에 뛰어난 인공지능으로 알려졌다.

그런데 지난해 IBM은 미국 최대 민간기상회사인 웨더컴퍼니(The Weather Company)의 데이터 자산을 인수했다. 하루 평균 30억 건 이상의 기상정보가 IBM의 클라우드 시스템으로 입력되기 시작했다.

인공지능 시스템 '왓슨'에다 기상정보를 결합하면 다양한 사업의 기회가 창출될 것으로 본다고 IBM은 인수 이유를 설명했다. 그 후 IBM은 중국에서 미세먼지 시험 예보를 시작했다. 중국에서의 미세먼지 예보 성적표는 알려지지 않았다. 그러나 일기예보에서 기반을 닦아 미세먼지 예보까지 진출하는 것은 매우 자연스러운 진화로 보인다고 관련 전문가들은 평가한다.

　　　영화감독 리들리 스콧과 IBM 인공지능 '왓슨'의 대화 “왓슨 : 저는 인간과 협력해 트렌드를 예측하고, 속임수를 찾아내며, 오염과 싸웁니다.”

인공지능 기술 각축장 된 한국

IBM은 사회공헌 차원에서 인공지능 사용을 제안했다. 그러나 구글이 이세돌 9단과 '알파고'와의 대결로 기대 이상의 인공지능 홍보 효과를 거둔 것은 IBM에게도 상당한 자극이 된 것으로 보인다. 따라서 대한민국의 난제인 미세먼지 예보에 IBM의 '왓슨'이 도전장은 내민 것은 전략적인 판단이 있었을 것으로 자연스럽게 추정할 수 있다.

미국 항공우주국(NASA)이 최초로 외국 기관(환경과학원)과 공동으로 미세먼지 관측에 나설 정도로 한반도의 미세먼지 문제는 전 세계에 잘 알려져 있다. 그래서 상대적으로 구글에 밀렸던 인공지능 기술을 미세먼지 예보라는 주제와 결합해 홍보 효과를 극대화할 수 있을 거라는 평가도 나온다.

인공지능 '왓슨'이 적용된 미세먼지 예보는 돌발 변수가 없다면 이르면 다가올 겨울부터 쓰이게 될 것으로 보인다.

대한민국은 거대 IT 기업들이 인공지능 기술을 겨루는 각축장이 되고 있다.