인공지능으로 열섬, 한파 맞춤형 대책 만든다

UNIST 도시환경공학부 유철희 연구원

인공지능과 공간정보를 결합시켜 동네마다 온도가 어떻게 다른지 파악해 폭염이나 한파에 대한 맞춤형 대책을 세울 수 있다는 연구결과가 나왔다. 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부 석박사통합과정에 재학 중인 유철희 연구원은 인공지능을 환경공간정보 분석에 적용해 실제 환경정책 수립에 적용할 수 있는 방법을 찾아냈다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 12월에 나오는 ‘대한원격탐사학회지 특별호’에 실릴 예정이다.

유 연구원은 공간정보 빅데이터를 인공지능으로 분석하면 도시의 지표면 온도를 상세하게 파악할 수 있는 기술을 개발했다.

이 기술을 이용하면 행정동 단위처럼 좁은 지역의 지표면 온도를 쉽게 구할 수 있다.

현재 인공위성이 감지한 열적외선 데이터를 활용하더라도 지표면 온도를 알 수 있지만 가로, 세로 각각 1km를 한 점으로 보는 수준의 해상도 수준이다.

문제는 한국의 행정동들은 1㎢ 이하인 경우가 많기 때문에 도시별, 동네별 맞춤형 환경정책을 펴기 위해서는 더 정밀한 값이 필요하다.

유 연구원은 지난 30년 간 연평균 폭염일수가 24.4일로 전국 최고 수준인 대구광역시를 분석 대상으로 정하고 규칙기반 인공지능 기법을 이용해 여름철 지표면 온도를 행정동 수준으로 분석했다.

여기에 미국항공우주국(NASA)의 지구관측위성 모디스(MODIS)가 한반도를 촬영한 영상과 환경부에서 만든 토지피복도(지표면에 건물이나 숲 등이 배치된 상황을 지도 형태로 정리한 정보) 등 다양한 자료를 활용했다. 위성 영상 중 똑같은 빨간색 영역의 250m 해상도와 1km 해상도 사이 상관관계를 인공지능이 인식하도록 하면 인공지능은 1km 해상도의 열적외선 데이터를 이용해 250m 해상도로 지표면 온도를 구해내는 원리를 이용한 것이다.

이런 앙상블 기법을 활용해 단순히 열적외선 데이터 뿐만 아니라 다양한 모델에서 이 같은 축적 개념을 학습시켜 결과를 내놓도록 했기 때문에 최종 결론의 정확도도 높일 수 있다.

그 결과 여름철 대구시는 낮에는 공업, 상업지역의 온도가 높고 밤에는 주거지의 지표면 온도가 높은 것으로 나타났다.

유 연구원은 “이번에 개발한 기술을 울산, 서울, 부산 등 다른 도시에 적용하면 행정동 단위로 열환경을 파악할 수 있는 자료를 얻을 수 있기 때문에 여르멀 폭염 뿐만 아니라 겨울철 한파 등에 대한 맞춤형 대책 마련에도 도움이 될 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr