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AI 이용해 캄캄한 밤에 북상하는 태풍 모습 대낮처럼 본다

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AI 이용해 캄캄한 밤에 북상하는 태풍 모습 대낮처럼 본다

2021.03.23 11:37
AI 활용해 천리안2A 위성 천연색 영상제공...태풍·대설·안개 24시간 분석
천리안 2A가 촬영한 영상에 AI를 적용했다. 새벽 시간대에도 천연색으로 태풍과 구름을 관측할 수 있다. 기상청 제공
천리안 2A가 촬영한 영상에 AI를 적용했다. 새벽 시간대에도 천연색으로 태풍과 구름을 관측할 수 있다. 기상청 제공

 

기상관측 정지궤도위성인 천리안 2A호가 밤에 촬영한 영상을 선명한 천연색으로 볼 수 있는 서비스가 제공된다. 


기상청은 23일 “인공지능(AI)을 활용해 밤에도 선명한 천리안 2A호의 천연색 영상을 국가기상위성센터 누리집을 통해 제공한다”고 밝혔다.


천리안 2A호는 2018년 12월 발사돼 2019년 7월부터 정식 운영을 시작했다. 고해상도 컬러 기상 영상과 52종의 기상 데이터를 제공해 구름과 산불, 화산재 등 다양한 기상, 지질 현상을 하나의 영상에서 구별할 수 있게 한다. 지상에서 0.5km 떨어진 두 지점을 구분해 볼 수 있는 정밀도를 지니고 있다. 한반도 및 주변 지역만 24시간 관측하는 정지궤도 위성으로, 2분 마다 한 번씩 촬영이 가능해 태풍의 이동 등을 실시간 관찰할 수 있다.


천리안2A호가 촬영한 기상영상은 기상청 및 국가기상위성센터 홈페이지를 통해 공개돼 왔다. 원하는 데이터가 있을 경우 기상자료개방포털(data.kma.go.kr)에 신청하면 인터넷을 통해 전송받을 수 있다. 다만 태양반사광으로 촬영하는 가시채널 영상은 낮에 찍은 영상만 선명한 천연색으로 제공하고 밤에 찍은 사진은 제공할 수 없었다.


기상청은 ‘조건 생성적 적대 신경망(CGAN)’이라는 AI 기법을 사용해 밤에도 선명한 천연색으로 표현되는 기상영상을 구현했다. CGAN은 위조지폐 판별에 흔히 쓰이는 AI 기법이다. 가짜 지폐를 생성하고 이를 판별하는 과정을 반복한다. 이를 통해 가짜 지폐 생성자와 판별자 간의 상호견제 학습이 이뤄지고, 좀 더 정확한 판별 모델을 만들어 낸다. 


기상청은 CGAN을 기상 영상에 적용해, 낮 동안의 적외영상과 가시영상을 한 쌍으로 학습하는 모델을 구축했다. 이렇게 학습한 모델로 밤 시간의 적외영상만 이용해 가시영상을 생산하도록 했다.


기상청은 “천리안 2A호의 천연색 영상을 24시간 활용할 수 있어 태풍과 대설, 안개 등 자연재해 감시에 유용하게 활용될 것”이라며 “여름철 한반도 접근 태풍 중심 상세분석과 겨울철 서해안 대설 구름 사전 탐지, 봄철 바다 안개 상세정보 제공 등도 가능해질 것”이라고 말했다. 


 

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