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구글은 어떻게 '인공지능'으로 행성을 발견했나

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2018년 01월 31일 16:56 프린트하기

외계행성 찾는 방법. 별빛을 행성이 가릴 때의 미묘한 밝기 변화를 측정한다. - 구글 코리아 제공
외계행성 찾는 방법. 별빛을 행성이 가릴 때의 미묘한 밝기 변화를 측정한다. - 구글 코리아 제공

“이제 20만 개의 후보 가운데 670개 (확률로 치면 0.3%)를 확인했을 뿐입니다. 그 가운데 외계행성을 두 개 찾았습니다. 남은 20만 개를 확인하면 더 많은 행성을 찾을 수 있을 것입니다. 그 중에서 지구처럼 생명이 살기 적합한 온도를 지닌 행성이 나올지 모릅니다.”


크리스 샬루 구글 브레인팀 시니어리서치 소프트웨어 엔지니어가 31일 오전 구글코리아 화상회의실에서 열린 구글 AI 포럼에서 말했다. 샬루 엔지니어는 지난해 말 구글이 처음으로 인공지능(AI)을 이용해 외계행성을 찾는 데 성공했을 때 프로젝트를 이끈 주역이다.


당시 샬루 엔지니어팀은 미국항공우주국(NASA)의 케플러 우주망원경이 4년 동안 측정한 20만 개의 항성 데이터 140억 개를 수집한 뒤, 이 가운데 행성을 두 개 이상 지닐 것으로 추정되는 670개 항성 데이터를 자체 개발한 머신러닝 기술로 분석해 외계행성 두 개를 찾아냈다.

 

케플러 우주망원경은 행성이 항성 주위를 공전할 때 별빛을 가림으로써 생기는 미묘한 밝기 변화를 관측하는 망원경인데, 샬루 엔지니어팀은 천문학자가 이미 행성 존재 여부를 파악한 밝기 변화 데이터 1만5000개로 인공지능을 학습시킨 뒤, 분석이 필요한 목표 데이터에 적용해 발견을 성공적으로 이끌었다. 사용된 인공지능은 구글 포토 서비스에 이용되는 인공지능과 비슷한 인공신경망이었다.

 

화상 대화 중인 샬루 엔지니어. - 구글 코리아 제공
화상 대화 중인 샬루 엔지니어. - 구글 코리아 제공


연구팀이 발견한 외계행성 가운데 하나인 케플러-90i는 케플러 90이라는 항성의 8번째 행성으로 밝혀져, 처음으로 태양계와 똑같이 8개의 행성을 지닌 항성의 존재를 확인시켜 줬다. 샬루 엔지니어는 “다만 케플러 90은 태양과 지구 사이의 짧은 거리에 8개 행성이 모두 들어가 있는 특이한 항성계로, 항성과의 거리가 너무 가까워 케플러 90i의 표면 온도가 섭씨 400도가 넘을 정도로 뜨겁다”며 “앞으로 남은 20만 개의 데이터 가운데에서 생명이 살 만한 온도 조건을 지닌 행성도 충분히 나올 것으로 기대한다”고 말했다. 다만 생명체 확인을 위해서는 행성의 화학구조를 파악하는 등, 케플러 우주망원경으로는 얻을 수 없는 추가 정보가 필요하기에 또다른 우주 관측 프로젝트가 필요할 것이라고 답했다.


샬루 엔지니어는 이 연구를 구글 직원이 업무 시간의 일부를 본업 외 관심 분야에 투자할 수 있게 하는 ‘20% 프로젝트’로 처음 시작했다. 그는 “하지만 현재는 100% 외계행성 탐색에 몰두하고 있다”며 “현재는 외계행성에 집중하고 있지만, 다른 천문학 또는 과학 영역에도 머신러닝을 응용할 수 있을 것”이라고 말했다.


샬루 엔지니어는 “AI를 이용한 외계행성 탐색은 성공적이지만 아직 한계가 있다”며 “목표 항성의 뒤에 다른 항성계가 빛을 더해서 측정 데이터를 왜곡하는 경우는 아직 사람이 걸러내야 하는데, 케플러 망원경의 영상 데이터를 이용해 항성 위치 정보를 얻어 이 문제를 해결할 예정”이라고 말했다.

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