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인텔 AI칩 우주로 간다…AI 장착 첫 인공위성 '파이샛-1호'

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인텔 AI칩 우주로 간다…AI 장착 첫 인공위성 '파이샛-1호'

2020.10.26 14:00
ESA, 인텔 AI칩 '미리어드2' 탑재…구름에 가려진 영상은 스스로 삭제
인텔 제공
유럽우주국(ESA)이 9월 2일 발사한 큐브샛 '파이샛-1호'에는 인텔의 인공지능(AI)칩인 '미리어드2'가 탑재돼 있다. 인텔 제공

“지상에서는 셀카용 드론에 탑재되던 99달러(약 12만 원)짜리 인공지능(AI) 칩 ‘모비디우스 미리어드2’가 이제 우주에서 지구를 촬영하고 있습니다.”


미 경제매체 비즈니스인사이더는 25일(현지시간) 유럽우주국(ESA)과 인텔이 합작 개발한 초소형 인공위성(큐브샛·CubeSat) ‘파이샛(PhiSat·Φ-Sat)-1호’가 발사 두 달여 만에 궤도에서 성공적으로 임무를 수행하고 있다고 보도했다. 

 

● 기계학습 알고리즘으로 구름에 가려진 영상 스스로 삭제

 

파이샛-1호는 AI칩을 탑재한 최초의 인공위성이다. 9월 2일 프랑스령 기아나우주센터에서 베가 로켓에 실려 발사됐다. 당시 베가 로켓에는 파이샛-1호를 비롯해 다른 큐브샛 45기가 함께 실려 있었다. 현재 파이샛-1호는 약 540km 상공에서 지구를 돌며 극지방의 얼음과 토양층을 모니터링하고 있다. 

 

인텔은 지난 20일(현지시간) 보도자료를 통해 “그간 인공위성의 고화질 카메라는 기술이 업그레이드될 때마다 데이터 생산량이 100배씩 늘었지만, 지상으로 데이터를 전송하는 기술은 3배, 4배, 5배 늘어나는 데 그쳤다”며 “미리어드2는 파이샛-1호가 촬영한 이미지 가운데 구름에 덮인 이미지 등 데이터의 가치가 떨어지는 영상은 스스로 삭제해 데이터 용량을 대폭 줄였다”라고 밝혔다. 


AI칩을 인공위성에 탑재하는 건 생각보다 기술적으로 까다롭다. 당초 미리어드2가 우주용으로 개발된 것이 아니어서 우주방사선 등 우주의 극한 환경을 견딜 수 있는지 확인해야 했다. 지안루카 푸라노 ESA 박사(데이터 시스템 및 온보드 컴퓨팅 책임자)는 비즈니스인사이더에 “우주방사선에서 AI칩을 보호하는 일은 기술적으로 엄청난 도전이었다”라며 “유럽입자물리연구소에서 36시간 연속 방사선 노출 시험까지 거쳤다”고 설명했다. 


파이샛-1호는 AI칩이 기계학습 알고리즘을 이용해 필요없는 데이터를 걸러 내고 과학적으로 쓸모 있는 데이터만 지상으로 전송하는지 테스트하는 게 목표다. 

 

하지만 향후에는 인공위성에 탑재된 AI칩의 역할이 더욱 확대될 전망이다. 지상관제소를 거치지 않고 수 분 내에 대형 화재나 산불을 해당 기관에 바로 알린다거나, 해상에서 사고 선박의 위치를 바로 확인해 경고할 수 있다. 극지방의 얼음 두께 변화와 해수면 상승 정도를 거의 실시간으로 추적해 기후 변화를 모니터링할 수도 있다. 


유럽우주국은은 미리어드2를 탑재한 ‘파이샛-2호’를 16개월 뒤 발사해 실제로 이런 기능을 테스트할 계획이다. 푸라노 박사는 “미리어드2와 같은 AI칩을 인공위성에 탑재하면 해상 기름 유출 등 재난 시 위성의 경보 속도를 대폭 높일 수 있다”며 “위성에서 지상관제소로 데이터가 다운로드 될 때까지 하루를 허비할 필요 없이 재난 발생 위치와 범위 등을 위성이 재빨리 알릴 수 있을 것”이라고 말했다.  

 

코페르니쿠스 마스터즈 제공
올해 '코페르니쿠스 마스터즈' 대회 공식 이미지. 코페르니쿠스 마스터즈 제공

● 유럽 우주 기술 등용문 ‘코페르니쿠스 마스터즈’


파이샛은 2017년 ‘코페르니쿠스 마스터즈(Copernicus Masters)’ 대회에서 우승을 차지하면서 처음 등장했다. 코페르니쿠스 마스터즈는 유럽우주국과 유럽연합 집행위원회(EC)가 유럽의 인공위성 지구감시프로그램인 ‘코페르니쿠스’의 활용도를 높이기 위해 다양한 아이디어를 공모한다는 취지로 2011년 시작한 국제 대회다. 


지금까지 코페르니쿠스 프로그램을 통해 발사된 위성은 ‘코페르니쿠스 센티넬-1호’를 포함해 총 5기다. 올해 ‘코페르니쿠스 센티넬-6호’와 내년 ‘코페르니쿠스-센티넬 5호’ 발사도 예정돼 있다.  


파이샛-1호는 2017년 코페르니쿠스 마스터즈 대회 당시 스페인 카탈루냐공대 연구팀이 ‘FSSCat’이라는 이름으로 제출한 큐브샛이다. 연구팀은 구두 상자 크기의 큐브샛 2기가 쌍을 이뤄 임무를 수행하며, 최첨단 듀얼 마이크로파와 광학 탑재체를 실어 코페르니쿠스 센티넬 위성이 사용할 수 있는 데이터를 수집하도록 설계했다. 

 

올해 대회는 4월 1일~7월 6일 아이디어 접수가 진행됐고, '유럽스페이스위크'가 열리는 12월 8일 우승자가 발표된다.  

 

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