홍콩중문대학교(CUHK) 공과대학 정보공학과 오우양 완리(Ouyang Wanli, 歐陽萬里) 교수는 인공지능(AI) 날씨 예보 시스템 ‘펑우(FengWu, 風武)’가 유효 예보 기간을 11.25일로 연장하며 세계 최초로 10일을 넘어서는 중기 날씨 예보 모델이 되었다고 밝혔다.

 

오우양 교수에 따르면, 홍콩중문대와 상하이 인공지능 연구소(Shanghai AI Laboratory, 上海人工智能實驗室) 등 여러 기관이 공동 개발한 이 시스템은 2022년 연구를 바탕으로 2023년 초 첫 번째 버전을 출시했다.

 

오우양 교수는 과학 저널 "사이언스(Science)"를 인용하며, 지난 50년간 세계 날씨 예보는 물리 방정식 해법에 의존해 왔으나 세계 최고 수준인 유럽 중기예보센터(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF) 조차 2022년에 달성한 유효 예보 기간은 8.5일에 불과했다고 지적했다. 그는 ‘펑우’의 발전이 이러한 전통적인 방법을 성공적으로 능가했다고 강조했다.

 

“기존의 물리 기반 접근 방식으로는 예보 예측 기간이 10년에 하루꼴로 개선되었으나, AI를 활용하면 이제 6개월 만에 하루씩 개선되어 성장률이 20배나 빨라졌다”며, “이것이 바로 AI가 기상 예보에 가져다주는 비약적인 발전”이라고 그는 설명했다.

 

기술적 원리에 대해 오우양 교수는 유럽 중기예보센터(ECMWF)에서 제공하는 데이터 세트를 사용했으며, 해당 센터의 평가에서도 긍정적인 피드백을 받았다고 밝혔다. ‘펑우’는 엔드투엔드(end-to-end) AI 시스템으로서 현재 위도와 경도 0.09도의 고해상도 예보를 제공한다. 풍향, 풍속, 습도, 온도 등의 데이터를 수집한 뒤 AI 모델을 통해 시간대별, 격자별 날씨 조건을 예측하는 방식이다.

 

특히 하드웨어 효율성 면에서 혁신적인 변화를 가져왔다. 기존 일기 예보에는 수만 개의 CPU(중앙처리장치) 노드가 필요했지만, ‘펑우’는 컴퓨터에 설치된 단일 GPU(그래픽 처리 장치) 카드 하나만으로도 예보 작업을 수행할 수 있다.

 

현재 중국 기상청과 상하이 기상국은 ‘펑우’ 모델을 예보관들이 사용하는 일일 시스템에 통합했다. 상하이 천문국 또한 지난해 주로 태풍 예보를 위해 이 시스템을 도입했다.

 

오우양 교수는 AI 예보가 100% 정확도를 보장할 수는 없으나 개선의 여지가 많다고 인정했다. 아울러 홍콩 지하철공사(MTR)가 열차 운행 계획 개선을 위해 ‘펑우’의 날씨 예측과 승객 흐름 예측을 결합하는 연구에 자금을 지원했다고 밝혔다.

 

또한 ‘펑우’는 친환경 에너지 분야로 확장되어 내몽골의 400개 이상의 풍력 및 태양광 발전소에 적용되었으며, 중국 주요 에너지 그룹과의 협력을 통해 매년 약 4,000만 위안의 비용 절감을 가져오고 있다. 연구팀은 향후 시스템을 지속적으로 개선하고 국제 시장에 이를 적극적으로 홍보할 계획이다.