날씨 인공지능(AI) 플랫폼 기업 케이웨더(대표 김동식)는 날씨 AI 팩토리에서 선보이는 첫 상품으로 엔비디아의 AI 기상예측 모델 어스-2 기반의 'AI 기상예보 상품 10종'을 출시한다고 18일 밝혔다.
날씨 AI 팩토리는 케이웨더의 자체 관측망과 국내외 날씨·기후 데이터를 엔비디아 AI 기상예측 모델에 적용해 고부가가치 지능 토큰을 생산 및 유통하는 체계다. 앞서 케이웨더는 국내 AI 인프라 솔루션 기업 비엔아이엔씨와 함께 엔비디아의 고성능 GPU AI 인프라를 구축해 관련 연구를 지속해 왔으며 이번 AI 기상예보 10종은 그간의 성과를 구체화한 첫 상품군이다.
케이웨더의 엔비디아 AI 기상예보 상품군은 크게 △60일 전지구 예보 2종 △15일 전지구 예보 2종 △3일 한반도 초정밀 예보 4종 △2시간·12시간 레이더 강수예보 2종으로 구성된다. 먼저 전세계의 기상 흐름을 거시적으로 예측한 뒤 한반도에 특화된 고해상도 예보로 상세화하고, 여기에 레이더 관측자료를 활용해 수 시간 뒤의 강수변화를 예측하는 초단기 AI 예보까지 제공하는 구조다. 이를 통해 케이웨더는 고객이 이용 목적에 따라 다양한 형태의 기상예보를 선택할 수 있도록 했다.
현재 모든 예보 결과는 케이웨더의 날씨지도 서비스인 '케이웨더맵'을 통해 직관적으로 시각화되어 공개되고 있다. 케이웨더는 AI 기상예보 데이터와 영상을 API 형태로 기업, 교육·연구기관, 개인 등 다양한 수요처에 공급할 계획이다.
명절과 여행, 야외행사처럼 미리 일정을 계획해야 할 때는 며칠 뒤뿐 아니라 수주 뒤의 날씨까지 얼마나 일찍 확인할 수 있느냐가 중요하다. 케이웨더의 장기 AI 예보는 최대 60일까지 기상 변화를 예측해 추석 연휴는 물론 수능일까지의 날씨 흐름을 미리 살펴볼 수 있다.
회사측은 전 세계 기상 변화를 예측하는 전지구 예보에는 엔비디아의 포캐스트넷3(FourCastNet3)와 아틀라스(Atlas) AI 모델이 활용된다고 전했다. 포캐스트넷3는 최대 60일, 아틀라스는 최대 15일까지 예측하며 각각 약 25km 공간해상도로 6시간 간격의 날씨 변화를 확인할 수 있다.
특히 각 모델의 예보는 미국 국립해양대기청(NOAA)의 전지구 수치예보모델 GFS와 한국형 수치예보모델 KIM을 적용한 2가지 버전으로 제공된다. 같은 AI 모델이라도 어떤 기상자료를 입력시키느냐에 따라 결과가 달라질 수 있어 고객이 목적에 맞는 결과를 선택하거나 두 예측을 비교해 활용할 수 있도록 했다.
이에 따라 장·중기 전지구 예보는 포캐스트넷3의 GFS 기반 60일 예보와 KIM 기반 60일 예보, 아틀라스의 GFS 기반 15일 예보와 KIM 기반 15일 예보 등 총 4종으로 구성된다.
세계의 큰 기상 흐름을 파악했다면 국내에서는 지역별 날씨를 얼마나 세밀하게 예측할 수 있느냐가 중요하다. 케이웨더는 앞서 생산한 전지구 AI 예보를 한반도에 맞춰 1.5km 단위의 고해상도 예보로 다시 상세화한다.
전지구 예보 4종은 엔비디아 코디프(CorrDiff) 모델을 통해 한반도에 맞는 고해상도 예보로 변환된다. 코디프는 기존 25km 격자 단위의 예보를 고해상도 1.5km 격자 단위로 변환하는 다운스케일링 AI 모델이다. 포캐스트넷3와 아틀라스가 지구 전체의 기상 흐름을 넓게 내다본다면 코디프는 그 결과를 바탕으로 한반도 날씨를 더욱 정밀하게 예측하는 역할을 한다.
케이웨더는 한반도 재분석자료와 고해상도 기상자료를 활용해 코디프를 한반도 특성에 맞게 재학습했다. 이후 포캐스트넷3와 아틀라스가 생산한 GFS·KIM 기반 전지구 예보 4종을 각각 재학습한 코디프에 입력해 4종의 한반도 초정밀 예보를 생산한다. 이를 통해 공간해상도를 1.5km로 상세화하고 최대 3일까지 기온·바람·강수 등의 예보를 1시간 간격으로 제공한다.
장·중기 예보가 앞으로의 날씨 흐름을 내다보는 데 초점을 맞췄다면 초단기 예보는 당장 몇 시간 뒤 비구름이 어떻게 움직이고 강수가 어떻게 달라질지를 예측한다. 태풍이 접근할 때처럼 강수 상황이 빠르게 변하는 경우는 물론, 출퇴근이나 야외활동처럼 일상에서 몇 시간 뒤 비가 올지 확인해야 하는 상황에서도 활용할 수 있다.
케이웨더는 동아시아 위성 및 한반도 레이더 입력자료를 활용하는 엔비디아 스톰스코프(StormScope) 모델 기반의 초단기 레이더 강수예보 상품을 제공한다. 기존 레이더 영상이 현재까지의 강수 위치와 세기를 알려줬다면 AI 기반 초단기 강수예보는 레이더·위성 관측자료를 분석해 앞으로 비구름이 어디로 이동하고 강수량이 어떻게 변화할지 예측한다.
스톰스코프 기반 초단기 레이더 강수예보는 1km 해상도의 정밀한 정보를 제공하며 최대 2시간 예보와 최대 12시간 예보 2종으로 구성된다. 2시간 예보는 10분 간격으로, 12시간 예보는 1시간 간격으로 강수량 변화를 각각 예측한다.
김동식 케이웨더 대표는 “기상예보는 기존 수치예보모델 중심에서 AI 기상예측 모델을 활용한 AI 예보 시대로 급격히 변화하고 있다”며 “AI 기상예보 기술의 발전을 위해서는 엔비디아 뿐만 아니라 MS, 구글 등의 다양한 AI 기상예측 모델을 활용하여 GPU 인프라에 얼마나 양질의 데이터를 학습시키고 정교하게 가공하느냐가 경쟁력을 좌우하게 될 것”이라 말했다. 이어 “케이웨더는 그동안 확보한 기상빅데이터와 AI 인프라를 바탕으로 AI 기상예측 모델 연구 및 검증 과정을 통해 유용한 기상자료를 생산해 제공하겠다”고 덧붙였다.
이경민 기자 kmlee@etnews.com
