AI는 자연재해를 컨트롤할 수 있을까? feat. Google, Alibaba

소요에서 관련 내용 확인하기

며칠 전에 발생한 태풍 바비에 이어 현재 마이삭이 한반도에 피해를 주고 있습니다. 차주 초에는 또 다른 태풍 하이선이 온다고 하니 끝까지 조심할 필요가 있겠습니다... 한국에 이렇게 태풍이 연속적으로 찾아온 적이 있나 싶은데요. 이런 자연재해 소식을 접하다 보니, 인도에서 진행되는 구글의 홍수 예측 시스템 개발을 소개한 포스팅에 관심이 갔습니다. 또 이와 관련하여 최근 중국이 홍수로 인해 심각한 상황에 처했을 때, 홍수 예측 및 피해 방지를 위해 활용된 알리바바의 기술도 떠올라 함께 소개하고자 합니다.

 

---

구글의 홍수 예측 시스템

수년간, 구글 홍수 예측 기관은 각국 정부와 함께 홍수 발생 시기 및 지역을 예측하고 사람들의 안전을 책임질 수 있는 시스템을 개발해왔습니다. 이 작업은 수억 명의 사람들이 심각한 홍수 위험에 처한 인도에서 주로 진행되고 있습니다. 또한, 국제 적십자사·적신월사 연맹과 파트너십을 체결하는 등 시스템 확장 및 개선을 위해 노력하고 있습니다.

최근 구글은 인도 중앙 수자원 위원회와 협력하여 예측 모델과 서비스 범위를 확장했습니다. 몬순철(moonson season, 인도 및 동남아시아의 우기를 일컫는 말)이 시작되는 6월은 구글 서비스를 시험할 수 있는 시기였는데요. 구글 서비스는 인도 전역에 적용되어 인도 정부가 보내는 모든 경보를 홍수 위험에 노출된 사람들에게 제때 전달했습니다. 이로써 250,000 제곱킬로미터 이상의 범위를 커버하고, 2억 명이 넘는 사람들을 더 안전하게 보호할 수 있게 되었습니다. 이는 작년에 비해 20배 이상 넓은 지역을 관리하는 것으로, 현재까지 홍수 피해 지역의 사람들에게 약 3천만 건의 경보를 보냈다고 합니다.

구글은 인도뿐만 아니라 방글라데시 수자원 개발 위원회와도 협력하여 방글라데시에 홍수 경보 서비스를 제공하고 있습니다. 방글라데시는 세계 어느 나라보다 더 많은 홍수를 경험하는 국가라고 합니다. 현재 구글은 4천만 명 이상의 방글라데시 사람들을 보호하고 있으며, 이를 전국으로 확장하기 위해 노력 중입니다.

위 지도에는 현재 홍수 예측 시스템이 적용된 지역이 표시되어 있습니다. 구글은 AI 모델을 사용하여 정부 경보가 잠재적 위험에 처한 사람에게 잘 전달되도록 돕습니다. 일부 지역에서는 발견 리드타임(영향을 미치기 전 어떤 사건을 예측하거나 발견하는 시간으로 수치가 증가할수록 더욱 빨리 예측 및 발견함을 의미) 및 공간 예측 정확도 역시 증가했습니다.

 

구글은 예일대학교와 함께 홍수 피해 지역을 방문하고 현장 연구를 수행하고 있습니다. 사람들이 필요로 하는 정보, 이를 이용해 자신을 보호하는 방법, 해당 정보에 더 쉽게 액세스하는 방법 등을 더 잘 이해하기 위함입니다. 구글이 실시한 조사에 따르면 홍수가 본격적으로 발생하기 전, 홍수 경고를 받은 사람들의 65%는 생명과 자산을 보호하기 위한 조치(예: 대피 또는 소지품 이동)를 취한 것으로 나타났습니다. 하지만 동시에 구글은 더 빨리 경보를 전달하고 홍수의 심각성에 대한 추가 정보를 제공하는 등 여전히 도울 수 있는 부분이 많다고 밝혔습니다.

위 사진은 구글 홍수 예측팀이 2019년 몬순철에 인도 비하르(Bihar)를 방문하여 현장 조사 중에 찍은 것입니다. 홍수 경보가 지상 조건과 어떻게 일치하는지 확인하고 있습니다. 

올해 구글은 경보의 발견 리드타임을 두 배로 늘릴 수 있는 새로운 예측 모델을 출시했습니다. 이를 통해 정부에 더 많은 정보를 전달하고, 수천만 명의 사람들이 홍수를 대비할 수 있는 시간을 하루 정도 더 제공합니다.

구글은 홍수로 인한 수위가 얼마나 높아질지 홍수량에 대한 정보도 제공합니다. 범람원 전체 지역에 대해 홍수량 지도를 생성하여 사용자가 거주하는 마을이나 지역의 홍수량 정보를 공유하는 것입니다.

또한, 유용하면서도 쉽게 액세스할 수 있도록 경보 시스템의 화면과 기능을 개편했습니다. 다양한 형식으로 정보를 제공함으로써 사람들은 경보 관련 내용을 글로 읽거나 시각화 버전을 볼 수 있습니다. 힌디어, 벵골어 및 기타 7개의 지역 언어에 대한 지원도 추가하며 더욱 현지화되고 정확한 경보를 만들었습니다.

위는 실제 홍수 예측을 위한 경보 예시 화면입니다.

경보 시스템을 개선하는 것 외에도 구글은 국제 적십자사·적신월사와 파트너십을 체결했습니다. 이를 통해 스마트폰 경보를 직접 받지 못하는 사람들에게 재난 경보를 얻을 수 있는 로컬 네트워크를 구축합니다.

구글은 앞으로 많은 사람들이 의존하는 경보 시스템을 강화하고 홍수 피해 지역 사람이 관련 정보에 쉽게 접근할 수 있도록 더 많은 기술 작업을 진행할 예정입니다. 전 세계 각 기관과 함께 지역 사회를 보호하고 생명을 구하는 데 도움이 되는 기술을 계속 개발, 유지 및 개선할 것이라고 하네요.

홍수 예측 및 피해 방지를 위한 알리바바의 기술적 조치

알리바바의 AI 전문 연구소 다모아카데미(达摩院)는 빗물로 불어난 하천 물의 양과 수위를 원격으로 감지하고, 하천 주변 주택지의 대피를 계획할 수 있는 AI 기술을 개발했습니다. 이는 원격 감지 AI 기술 '물 인식 알고리즘(Water body recognition algorithm)'으로, 최근 업그레이드를 거쳐 영상 처리 수를 평소의 5배로 늘리고, 영상 분석 속도도 100배 이상 높였습니다.

<출처: 泰伯网>

이를 바탕으로 알리바바는 중국 전국의 수자원 관리 부처의 모니터링과 분석을 지원하며 관련 부처와 함께 262개의 하천 '인근 주택 인식', 149개 하천의 '물 인식' 작업을 수행했습니다. 급격히 불어난 물의 체적을 빠르게 감지하거나 하천 주변의 주택 위험 수위를 탐지할 수 있는 기능이 핵심이죠.

원격 감지 AI 분석을 이용할 경우, 소요 시간이 시간 단위로 축소되어 실시간(real-time) 재해 방지 정보로 활용할 수 있습니다. 동시에 전문가들의 빠른 판단이 더해진다면 중국 전국 범위에서 조직적이고도 체계적인 이재민 대피 계획 수립이 가능한 것입니다.

한국 환경부 역시 2025년까지 AI를 활용한 홍수 예측 시스템 도입을 결정했다고 합니다. 데이터와 알고리즘, 모델로 자연재해를 얼마나 잘 예측하고 피해를 최소화할 수 있을지 기대가 됩니다.

참고 원문: 1. https://blog.google/technology/ai/flood-forecasts-india-bangladesh/

                 2. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1674164568855021775&wfr=spider&for=pc