한국과학기술연구원(KIST·원장 오상록)은 강대현 기후탄소순환연구단 박사팀이 AI 기반의 전 지구 해양 예측 모델인 KIST-오션을 개발했다고 26일 밝혔다.
방대한 관측 자료와 물리 기반 해석 역량이 요구되는 장기 해양·기후 예측 분야에서 AI 기술을 접목해 높은 정확도와 계산 효율을 동시에 구현했다.
KIST-오션은 과거 수십 년간 축적된 전 지구 3차원 해양 데이터를 학습해 미래의 해양 상태를 예측하는 AI 모델이다. 전 지구 해양의 수온, 해류, 염분 등 다양한 물리 정보를 바탕으로 해양의 입체적인 상태를 5일 간격으로 예측하며, 수심 600m까지 변화를 생성할 수 있다.
최신 AI 기술을 적용해 GPU 한 대만으로 약 200일치 전 지구 해양 예측 결과를 단 몇 초 만에 생성할 수 있어 기존 수치모델 대비 계산 시간과 비용을 크게 줄였다.
다양한 실험을 수행했는데, 가상의 바람 생성 실험에서 대기 변화에 따른 해양 파동과 용승·침강 현상이 기존 해양물리 이론과 일치하게 나타났다. 대표적인 기후 현상인 2015년 슈퍼 엘니뇨 사례에서도 적도 태평양 해수면 온도 상승과 해양 내부 열 분포 변화 등 주요 발달 과정을 성공적으로 재현해, AI 기반 해양 모델의 예측 정확성과 신뢰성을 입증했다.
연구진은 KIST-오션이 기존 단기 날씨 예측을 넘어 계절 및 연 단위 기후 예측으로 AI 활용 범위를 확대하는 기반 기술이 될 것으로 기대하고 있다. 향후 대기·해양·지면 등이 결합된 AI 기반 지구시스템 모델 개발의 토대가 될 뿐 아니라, 해양·기후 연구의 진입 장벽을 낮추고 다양한 기후변화 대응 연구를 가속화할 것으로 전망된다.
강대현 박사는 “KIST-오션을 통해 AI 예측이 뛰어난 효율성과 정확도를 보일 뿐만 아니라, 대기와 해양간의 복잡한 물리적 관계도 현실적으로 재현할 수 있음을 입증했다”라며, “이러한 AI 모델을 적극 활용해 향후 기후 위기 대응 역량을 크게 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다.
연구 성과는 국제 학술지 Science Advances 최신 호에 게재됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
