1시간마다 예보 갱신…구글, AI 기상 모델 웨더넥스트 3 발표

구글 딥마인드와 구글 리서치가 AI를 활용한 새 기상 예측 모델 웨더넥스트 3(WeatherNext 3)를 발표했다. 실시간 위성 관측 데이터를 받아들여 1시간마다 예보를 갱신할 수 있고 기존 모델 웨더넥스트 2와 비교해 공간 해상도는 최대 5배 높아졌다.

일기예보에서는 최신 관측 데이터를 얼마나 빨리 반영하느냐가 중요하다. 비나 폭풍은 짧은 시간에 상황이 바뀌기 때문에 관측 데이터를 예보에 반영하기까지 시간이 걸리면 실제 날씨와 차이가 벌어질 수 있다. 또 해안이나 산간 지역에서는 몇 km만 떨어져도 기온과 습도가 크게 달라져 예보 범위를 얼마나 촘촘히 잡느냐도 중요해진다.

웨더넥스트 2를 비롯한 여러 AI 기상 모델은 슈퍼컴퓨터로 물리법칙을 계산하는 수치예보 모델 데이터를 학습에 써왔다. 구글은 수치예보 모델 데이터에 6시간가량 지연이 있어 급격히 변하는 비나 지표면 부근 기온을 예측하는 데 걸림돌이 됐다고 밝혔다.

웨더넥스트 3는 세계 각지 정지기상위성에서 얻은 최신 관측 데이터를 직접 받아들이는 구조를 택했다. 위성으로 파악한 대기 상태를 예보에 반영해 새 예보를 1시간마다 만들어낼 수 있다.

예보 정밀도도 올라갔다. 웨더넥스트 2는 25km 간격으로 6시간마다 예측했지만 웨더넥스트 3는 지표면 부근 기온과 습도 등을 최소 5km 간격으로 예측할 수 있다. 영국 지상 부근 기온을 비교하면 25km 간격인 웨더넥스트 2보다 5km 간격인 웨더넥스트 3가 지형을 따라 나타나는 세밀한 기온 차이를 더 잘 표현한다.

강수는 좁은 범위에서 빠르게 변하는 구름 영향을 받아 지구 전체를 예측하는 기상 모델에는 까다로운 영역으로 꼽히지만 웨더넥스트 3는 비와 눈 예측도 개선했다. 나사(NASA) 위성 강수 데이터 등을 학습에 활용해 비구름 형태와 범위를 더 촘촘하게 예측할 수 있게 됐다는 설명이다. 강수 확률을 위성 관측 결과와 견줘 보면 웨더넥스트 3는 가늘고 길게 뻗는 강수 구역 형태를 더 뚜렷하게 표현한다.

웨더넥스트 3는 이미 구글 검색과 제미나이 앱, 구글 맵스 등에 도입되기 시작했다. 연구자와 개발자는 빅쿼리(BigQuery)와 구글 어스 엔진(Google Earth Engine), 구글 클라우드 스토리지를 통해 예보 데이터를 쓸 수 있다.

웨더넥스트 3 예보를 지도에서 확인할 수 있는 실험 서비스 웨더 랩(Weather Lab)도 마련됐다. 구글은 대기에는 늘 예측할 수 없는 부분이 남는다면서도 실제 관측 데이터에서 직접 학습하는 웨더넥스트 3를 통해 지상에서 벌어지는 기상 현상을 더 정확히 반영하는 예보를 목표로 삼겠다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.