국립환경과학원이 인공지능(AI) 기술을 활용해 위성 영상 기반의 초미세먼지(PM2.5) 농도 추정 시간을 기존 대비 절반으로 단축했다. 31일 발표된 이번 개선으로 대기질 정보의 신속성과 정확성이 크게 향상될 전망이다. 구름으로 가려진 지역의 공백 없는 관측도 가능해졌다.

▲ 위성 영상 미세먼지 관측 속도 2배 단축

국립환경과학원은 인공지능(AI) 기술을 도입하여 위성 영상 기반의 초미세먼지(PM2.5) 농도 정보 제공 시간을 획기적으로 줄였다고 3월 31일 밝혔다. 기존에 2시간이 소요되던 위성 영상 분석 및 지상 관측값 비교 작업을 1시간으로 단축, 정보 제공 속도를 2배 향상시켰다.

이는 천리안위성 2B호의 환경탑재체(GEMS)가 촬영한 위성 영상으로 대기 전 층의 미세먼지 농도를 추정하고, 이를 지상 관측 자료와 통합 분석하는 과정에 AI 알고리즘을 적용한 결과이다. 환경위성(GEMS)은 한반도와 동아시아 지역의 대기오염물질을 넓은 범위에서 관측하는 장점을 지니고 있다.

▲ AI 융합 기술, 관측 사각지대 해소

이번에 개발된 AI 융합 기술은 기존 환경위성 관측의 한계점을 극복하는 데 중점을 뒀다. 특히 구름 등 기상 조건으로 인해 위성 관측이 어려웠던 지역의 초미세먼지 농도를 공백 없이 추정할 수 있게 되었다.

국립환경과학원은 위성 관측 자료뿐만 아니라 기상 자료, 지상 관측 자료, 대기질 예측 자료 등을 통합적으로 분석하는 AI 기반 기법을 적용하여 시공간적 연속성을 확보했다. 이로써 대기질 정보의 사각지대가 해소되고, 더욱 정교하고 상세한 미세먼지 농도 추정값을 제공할 수 있게 됐다. 이는 국민들의 실생활에 더욱 정확한 대기질 정보를 제공함으로써 건강 보호 및 환경 정책 수립에 기여할 것으로 기대된다.

미세먼지 농도가 '나쁨' 수준을 보이는 27일 서울 광화문이 뿌옇게 보인다. [연합뉴스 제공]

▲ 대국민 미세먼지 정보 접근성 강화 및 미래 전망

개선된 초미세먼지 농도 정보는 현재 국립환경과학원 환경위성센터 홈페이지(nesc.nier.go.kr)와 에어코리아 애플리케이션을 통해 일반 국민에게 제공되고 있다. 이를 통해 누구나 쉽고 빠르게 실시간 미세먼지 정보를 확인할 수 있게 되어 대국민 정보 접근성이 크게 강화됐다.

국립환경과학원 환경위성센터는 앞으로 지상 초미세먼지 추정 농도의 해상도를 지속적으로 높이고, 24시간 연속 정보 제공 체계를 구축하여 대국민 정보 제공 역량을 강화할 계획이다.

또한, 성지원 국립환경과학원 대기환경연구부장은 환경위성 기반 초미세먼지 정보가 대기질 관리와 정책 지원의 중요한 기반 자료임을 강조하며, 올해는 오존 등으로 서비스 범위를 확대하여 신뢰도 높은 대기질 정보를 제공할 것이라고 밝혔다. 이러한 노력은 AI 기술과 위성 관측을 융합하여 미래 환경 모니터링 및 예측 시스템을 고도화하는 데 중요한 발판이 될 것으로 보인다.