구글, 지구환경 맵핑 AI 발표했다

구글 딥마인드가 방대한 지구 관측 데이터를 통합해 지구 규모 지도를 작성할 수 있는 AI 모델인 알파어스 파운데이션스(AlphaEarth Foundations)를 발표했다. 또 알파어스 파운데이션스에 의해 작성된 데이터를 새틀라이트 임베딩 V1(Satellite Embedding V1)로 데이터세트에 정리해 구글 어스 엔진에서 공개하고 있다.

매일 인공위성은 정보가 풍부한 이미지와 측정 데이터를 취득해 과학자와 전문가에게 거의 실시간 지구 모습을 제공하고 있다. 하지만 인공위성으로 취득할 수 있는 데이터는 복잡하고 다양한 형식으로 구성되어 있으며 갱신 빈도도 제각각이다. 그렇기 때문에 데이터세트 하나로 정리하기 어렵다는 문제가 있었다.

구글 딥마인드가 발표한 알파어스 파운데이션스는 가상 인공위성처럼 기능하는 새로운 AI 모델. 이 AI는 광학 위성 이미지, 레이더, 3D 레이저 매핑과 같은 수십 종류 공개 소스에서 얻어지는 방대한 지구 관측 데이터를 통합해 임베딩(embedding)이라 불리는 단일 디지털 데이터로 변환한다. 이를 통해 지구 전체 육지와 연안 수역 상황을 10미터 사방 고해상도로 정확하고 효율적으로 분석하며 시간 경과에 따른 변화를 놀라운 정확도로 추적하는 게 가능해진다.

알파어스 파운데이션스로 생성한 남극 대륙 지표의 경우 위성 이미지가 불규칙하기 때문에 기존 기술로는 남극 대륙 지표를 이미지화하기 어렵다고 여겨졌지만 지형이 훌륭하게 입체적으로 그려진다.

더 나아가 알파어스 파운데이션스는 각 구획 정보를 다른 AI 시스템과 비교해 16분의 1이라는 극히 콤팩트한 데이터로 요약할 수 있어 지구 규모 분석 비용을 대폭 삭감한다. 이를 통해 데이터 과다나 정보 일관성 부족과 같은 기존 과제가 해결되며 과학자는 산림파괴, 식량 안보, 도시 확장과 같은 중요한 문제를 모니터링하기 위해 상세하고 일관성 있는 지도를 온디맨드로 작성할 수 있게 된다.

알파어스 파운데이션스를 탑재한 구글 어스 엔진 새틀라이트 임베딩 V1은 연간 1조 4,000억을 넘는 임베딩 풋프린트를 자랑하는 이런 종류로는 최대급 데이터세트다. 이 연간 임베딩 컬렉션은 국연식량농업기구, 하버드대학교, 지구관측에 관한 정부간회의, 맵바이오마스(MapBiomas), 오리건주립대학교, 스탠퍼드대학교와 같은 전 세계 조직에 의해 이미 활용되고 있다고 한다.

그 중에서도 브라질에서는 맵바이오마스가 새틀라이트 임베딩 V1을 테스트해 국가 전체 농업 및 환경 변화를 더 깊이 이해하려 하고 있다. 이런 종류 지도는 아마존 열대우림과 같은 위기에 처한 생태계에서의 보전 전략이나 지속가능한 개발 계획에 중요한 정보를 제공한다고 한다.

구글 딥마인드는 자사는 이 모델을 사용해 연간 임베딩을 생성하고 있지만 미래에는 제미나이와 같은 범용적인 대규모 언어모델(LLM) 에이전트와 조합해 더 유용성이 높아질 것이라고 믿고 있다면서 지구가 안고 있는 가장 중요한 과제에 대처하기 위한 지리공간 모델과 데이터세트 컬렉션인 구글 어스 AI 일환으로 모델 시간축에 기반한 능력을 응용하는 최선의 방법을 계속 탐구해 나가겠다고 말했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.