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[IT뉴스]봄이면 아시아 뒤덮는 미세먼지, AI로 정밀 예측

온카뱅크관리자

2024-04-16 15:46:10

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="y8q9s6g2Gb" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="중국 사막에서 날아온 황사가 부산 지역까지 영향을 미치고 있다. Tupungato/게티이미지뱅크 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202404/16/dongascience/20240416154617021coaa.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="QVyHdF2X19" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202404/16/dongascience/20240416154617021coaa.jpg" width="658"></p>
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            중국 사막에서 날아온 황사가 부산 지역까지 영향을 미치고 있다. Tupungato/게티이미지뱅크 제공.
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          <p dmcf-pid="WQKfCxj41B" dmcf-ptype="general">매년 봄이면 치명적인 먼지 폭풍이 동아시아를 뒤덮는다. 중국 대륙에서 몰려오는 황사에 대비하기 위한 경보 시스템이 필요하다. 인공지능(AI)이 황사로 인한 미세먼지 예측의 정밀도를 대폭 높인다는 연구결과가 제시됐다.</p>
          <p dmcf-pid="Yx94hMA8Zq" dmcf-ptype="general">황사는 강한 바람이 사막처럼 건조한 지역을 지나면서 땅에 있는 먼지 입자들을 공중으로 들어 올리면서 형성된다. 크게는 1500m 높이의 먼지 폭풍이 형성된다. 첸 시유 중국 란저우대 대기과학과 교수는 15일(현지시간) ‘네이처’를 통해 “먼지와 바람이 합쳐지면 먼 거리를 이동하는 거대하고 빠르게 움직이는 먼지 벽이 형성될 수 있다”고 말했다. </p>
          <p dmcf-pid="GM28lRc6Gz" dmcf-ptype="general">지난달 중국 북부에 위치한 네이멍구에서는 풍속 100km에 이르는 먼지 바람이 일면서 하늘이 탁한 노란색으로 물들었다. 가시거리는 90m 미만으로 줄어들었고 중국 정부는 주민들에게 실내에 머물라는 지시를 내렸다. 이 먼지는 북경과 몽골 지역에도 영향을 미쳐 창문을 닫으라는 자체 권고가 내려졌다. </p>
          <p dmcf-pid="HELN0Dyjt7" dmcf-ptype="general">먼지가 건강에 유해하다는 사실은 과학적으로 잘 증명된 사실이다. 심혈관질환, 호흡기질환 등 질환 발생 위험을 높이고 토양 건강에도 영향을 미쳐 수분과 영양 손실을 일으킨다. 이는 작물 수확량이 줄어드는 원인이 된다. </p>
          <p dmcf-pid="XDojpwWAXu" dmcf-ptype="general">먼지는 대기와 토양뿐 아니라 강우량과도 연관이 있을 가능성이 제기되고 있다. 과학자들은 2022년 파키스탄을 황폐화시킨 재앙 수준의 홍수와 먼지 입자 사이의 연관성을 살피고 있다. 홍수 등 자연재해를 막기 위해서도 정확한 먼지 농도 예측이 필요하다. </p>
          <p dmcf-pid="ZvrIVT0C1U" dmcf-ptype="general">현재 전 세계적으로 가장 큰 먼지 폭풍 공급원은 아프리카 사하라 사막이지만 아시아의 경우 황사의 주요 발원지인 고비사막으로 인해 인근 도시인 란저우를 비롯해 동아시아 국가들이 피해를 입고 있다. </p>
          <p dmcf-pid="5TmCfyphXp" dmcf-ptype="general">피해를 줄이기 위해 중국 과학자들은 1990년대부터 황사에 대한 광범위한 연구를 수행하며 황사 예측 시스템을 개발했다. 하지만 아직 먼지가 언제 어디에서 강해지기 시작하는지, 먼지 농도가 얼마나 짙어질지 정확히 예측할 수 없다. </p>
          <p dmcf-pid="1ysh4WUlX0" dmcf-ptype="general">정확도를 높이기 위해 AI와 기후 모델링이 활용되고 있다. 지상 관측 데이터, 위성 데이터, 다양한 시뮬레이션 등 정보는 방대한 빅데이터다. AI가 빅데이터를 학습하면 먼지가 시공간에서 어떤 변화를 일으킬지 기존 대비 정확하게 예측할 수 있다.</p>
          <p dmcf-pid="toxdHgOJt3" dmcf-ptype="general">첸 교수 연구팀은 2021년 북아시아 및 동아시아 먼지를 예측하는 AI 시스템을 개발했다. 이 시스템은 중국, 파키스탄, 타지키스탄 등 아시아 13개국에서 최대 12시간 후까지의 시간 단위 먼지 심각도 등을 예측한다. AI를 기반으로 하지 않은 먼지 예측 모델보다 오류가 13% 적다는 게 연구팀의 설명이다. 연구팀은 대중들이 먼지에 대비할 수 있도록 모바일 앱을 만드는 것도 고려 중이다. </p>
          <p dmcf-pid="FgMJXaIiHF" dmcf-ptype="general">예측의 정밀성을 높이기 위해 중국 난징정보공학대 연구팀은 ‘먼지 융합·예측 시스템’도 개발했다. 관측 데이터와 모델 계산을 통합하는 시스템으로, 데이터와 계산을 융합하기 전 딥러닝 모델을 이용해 결과가 왜곡될 수 있는 편향성을 제거하는 작업을 진행한다. 이 시스템은 한국, 일본, 중국, 몽골, 북한 등 5개국에서의 먼지 확산 등을 기존 대비 상세하게 예측한다. </p>
          <p dmcf-pid="3aRiZNCnYt" dmcf-ptype="general">한편 동아시아가 먼지로 인한 큰 피해를 입는 이유는 먼지의 영향을 받는 지역들의 인구 밀도가 높기 때문일 것으로 분석된다. 중국과학아카데미에 따르면 고비사막에서 발생한 황사는 중국 북경·톈진·허베이 도시 클러스터를 거쳐 한국, 일본처럼 인구가 많은 지역으로 이동한다.</p>
          <p dmcf-pid="0kna3ETNH1" dmcf-ptype="general">[문세영 기자 moon09@donga.com]</p>
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