ํ•ด์–‘๊ธฐํ›„์˜ˆ์ธก ์„œ๋น„์Šค ํ˜„ํ™ฉ

The State of Marine Climate Prediction Service


by Yong Gu Shin, Trimaran, 2025.01.27.



์ตœ๊ทผ, ๊ธฐํ›„๋ณ€ํ™”์— ์žˆ์–ด ํ•ด์–‘์˜ ์ค‘์š”์„ฑ์ด ๋ถ€๊ฐ ๋˜๊ณ , ์ •๋ถ€๋Š” ํ•ด์–‘ ๋ถ€๋ถ„์— ๋Œ€ํ•œ ๊ธฐํ›„๋ณ€ํ™”์˜ ๋ถ€์ •์  ์˜ํ–ฅ์— ๋Œ€์‘ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ํ•ด์–‘๊ธฐํ›„ ๊ฐ์‹œ·์˜ˆ์ธก ์ •๋ณด์˜ ๊ณผํ•™์  ๊ทผ๊ฑฐ๋ฅผ ํ†ตํ•œ ๋Œ€์ฑ…์„ ๊ฐ•์กฐํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.


- ์ •๋ถ€๋Š”ใ€Œ๊ธฐํ›„โ€ง๊ธฐํ›„๋ณ€ํ™” ๊ฐ์‹œ ๋ฐ ์˜ˆ์ธก ๋“ฑ์— ๊ด€ํ•œ ๋ฒ•๋ฅ (2023.10.24. ์ œ์ •)ใ€์˜ ์ œ์ •์œผ๋กœ ํ•ด์–‘๊ธฐํ›„ ์˜ˆ์ธก์ •๋ณด์˜ ์ƒ์‚ฐ์ด ์˜๋ฌดํ™”ํ•˜๊ณ ,

  ๊ธฐํ›„์œ„๊ธฐ ๋Œ€์‘ ๋ฐ ์ ์‘ ์ง€์›์„ ์œ„ํ•ด ๊ธฐํ›„๋ณ€ํ™” ๊ฐ์‹œโ€ง์˜ˆ์ธก ์—ญ๋Ÿ‰์„ ๊ฐ•ํ™”ํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.


by Yong Gu Shin, Trimaran, 2025.01.27.


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- ๊ธฐํ›„์œ„๊ธฐ ๋Œ€์‘์„ ์œ„ํ•˜์—ฌ ์‚ฌํšŒ ์ „๋ฐ˜์— ๊ฑธ์ณ ๋‹ค์–‘ํ•˜๊ณ  ์œ ์šฉํ•œ ๊ธฐํ›„์˜ˆ์ธก ์ •๋ณด๋ฅผ ์ œ๊ณต ํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ํ•ด์–‘๊ธฐํ›„ ์˜ˆ์ธก ๊ธฐ์ˆ  ๋ฐ ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ 

  ์ถ”์ง„ ์ค‘์— ์žˆ๋‹ค

  . (๊ตญ๋ฆฝ๊ธฐ์ƒ๊ณผํ•™์›) ํ•ด์–‘๊ธฐ์ƒ ๊ฐ์‹œ ๋ฐ ํ•ด์–‘์˜ˆ์ธก์‹œ์Šคํ…œ ๊ฐœ๋ฐœ ์—ฐ๊ตฌ, ๊ธฐํ›„์˜ˆ์ธก์‹œ์Šคํ…œ ํ˜‘์—… ์šด์˜ ๋ฐ ๊ฐœ์„  ์—ฐ๊ตฌ, AI ๊ธฐ์ƒ์˜ˆ์ธก๊ธฐ์ˆ  

    ๊ฐœ๋ฐœ ๋“ฑ ๊ธฐ์ƒ·๊ธฐํ›„ ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ˆ˜ํ–‰ํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.

  . (ํ•œ๊ตญํ•ด์–‘๊ณผํ•™๊ธฐ์ˆ ์›(KIOST)) ๊ธฐํ›„·ํ•ด์–‘ํ™˜๊ฒฝ ๋ณ€ํ™”์— ๋Œ€์‘ํ•˜์—ฌ ๊ด€๋ จ ์—ฐ๊ตฌ์™€ AI๋ฅผ ํ™œ์šฉํ•œ ๊ธฐํ›„์˜ˆ์ธก ์‹œ์Šคํ…œ์„ ๊ฐœ๋ฐœ์— ์žˆ๋‹ค.

  . (APEC ๊ธฐํ›„์„ผํ„ฐ) ๊ธฐ์ƒ์ฒญ๊ณผ ํ˜‘๋ ฅํ•˜์—ฌ ๊ธฐํ›„์˜ˆ์ธก์‹œ์Šคํ…œ์˜ ์˜ˆ์„ฑ ํ–ฅ์ƒ์„ ์œ„ํ•œ ๊ธฐ์ˆ ๊ฐœ๋ฐœ ์—ฐ๊ตฌ์™€ ์žฅ๊ธฐ์˜ˆ๋ณด ๊ฐœ์„ ์„ ์œ„ํ•œ ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ 

    ์ง„ํ–‰ํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.

  . (๋ฏธ๊ตญ NOAA) GFDL์„ ์ค‘์‹ฌ์œผ๋กœ ๊ธฐ์กด์˜ ๊ธฐํ›„์˜ˆ์ธก์‹œ์Šคํ…œ CFSv2๋ฅผ ๋Œ€์ฒดํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด ํ†ตํ•ฉ์˜ˆ์ธก์‹œ์Šคํ…œ(UFS) ํ”„๋ ˆ์ž„์›Œํฌ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉ

    ํ•˜์—ฌ ๊ณ„์ ˆ์˜ˆ์ธก ๊ธฐ๋Šฅ์„ ๊ฐœ๋ฐœํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค

  . (์œ ๋Ÿฝ-์ง€์ค‘ํ•ด ๊ธฐํ›„๋ณ€ํ™” ์„ผํ„ฐ(CMCC)_ AI์™€ ๊ณ ์„ฑ๋Šฅ ์ปดํ“จํŒ…์„ ํ™œ์šฉํ•ด ๊ธฐํ›„ ๋ชจ๋ธ๋ง ํ•ด์ƒ๋„ ํ–ฅ์ƒ, ์˜ˆ์ธก ์—ญ๋Ÿ‰ ๊ฐ•ํ™”, ํ•ด์–‘ ๋ฐ ์ง€๊ตฌ

    ์‹œ์Šคํ…œ ์˜ˆ์ธก ํ˜์‹ ์— ๋…ธ๋ ฅํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.

  . (์œ ๋Ÿฝ ๊ธฐ์ƒ ๋ฐ ๊ธฐํ›„ ์‹œ๋ฎฌ๋ ˆ์ด์…˜ ์„ผํ„ฐ(ESiWACE)) ์œ ๋Ÿฝ์˜ ๊ธฐ์ƒ ๋ฐ ๊ธฐํ›„ ๋ชจ๋ธ๋ง ์ปค๋ฎค๋‹ˆํ‹ฐ๋ฅผ ์œ„ํ•œ ์—ฐ๊ตฌ์„ผํ„ฐ๋กœ ์ƒ์„ธํ•˜๊ณ  ์ •ํ™•ํ•œ 

    ๊ธฐํ›„ ๊ด€๋ จ ๊ธฐ์ˆ ์„ ๊ฐœ๋ฐœ์ค‘์— ์žˆ๋‹ค,

  . (์œ ๋Ÿฝ PRIMAVERA ํ”„๋กœ์ ํŠธ) ์œ ๋Ÿฝ ์ „์—ญ์˜ 19๊ฐœ ํŒŒํŠธ๋„ˆ๊ฐ€ ์ฐธ์—ฌํ•˜์—ฌ ์ฐจ์„ธ๋Œ€ ๊ณ ํ•ด์ƒ๋„ ๊ธฐํ›„ ์˜ˆ์ธก ๋ชจ๋ธ์„ ๊ฐœ๋ฐœ์ค‘์— ์žˆ๋‹ค.

  . (์ผ๋ณธ JMA) ‘2030 ์ˆ˜์น˜์˜ˆ๋ณด ๊ธฐ์ˆ ๊ฐœ๋ฐœ ์ค‘์ ๊ณ„ํš์„ ํ†ตํ•ด ํ•ด์–‘ ์˜ˆ์ธก ๋ชจ๋ธ ๊ฐœ๋ฐœ, ์˜ˆ์ธก ์ •๋ฐ€๋„ ํ–ฅ์ƒ, ์•™์ƒ๋ธ” ์‹œ์Šคํ…œ ๊ณ ๋„ํ™” ๋“ฑ 

    ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ์ง„ํ–‰์— ์žˆ๋‹ค.


- ๋˜ํ•œ, ์„ธ๊ณ„์ ์œผ๋กœ ๋น…๋ฐ์ดํ„ฐ ๋ฐ AI๊ธฐ๋ฒ•์ด ๊ธฐํ›„์—ฐ๊ตฌ๋ถ„์•ผ์— ํ™œ์šฉ๋˜๋ฉด์„œ ๊ธฐ์กด์˜ ๊ธฐํ›„ ์˜ˆ์ธก ๊ธฐ๋ฒ•๋“ค์„ ์ „์ฒ˜๋ฆฌ, ํ›„์ฒ˜๋ฆฌ ๋ถ€๋ถ„์—์„œ 

  ๋Œ€์ฒด/๋ณด์™„ํ•˜์—ฌ ์˜ˆ์ธก์˜ ์ •ํ™•๋„๋ฅผ ๋†’์ด๋Š” ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค

  . (์œ ์—”๊ธฐํ›„๋ณ€ํ™”ํ˜‘์•ฝ) ์ œ28์ฐจ ์ดํšŒ์—์„œ ๊ธฐ์ˆ ์ง‘ํ–‰์œ„์›ํšŒ ์ฃผ๋„๋กœ AI ์ด๋‹ˆ์…”ํ‹ฐ๋ธŒ (AI4ClimateAction)๋ฅผ ์‹ ๊ทœ ์ถœ๋ฒ”ํ•˜์—ฌ, ์„ ์ง„๊ตญ์ด

    ๊ฐœ๋„๊ตญ์„ ๋Œ€์ƒ์œผ๋กœ ํ•˜๋Š” ๊ธฐ์ˆ ์ง€์› ๋ถ„์•ผ์—์„œ AI·๋””์ง€ํ„ธ ๊ฐ•์กฐํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.


- (๋งˆ์ดํฌ๋กœ์†Œํ”„ํŠธ) ๋‹ค์–‘ํ•œ ๊ธฐ์ƒ๋ณ€์ˆ˜ ๋ฐ ์‹œ๊ณต๊ฐ„ ํ•ด์ƒ๋„ ๋ฐ์ดํ„ฐ๋ฅผ ์‚ฌ์šฉํ•˜์—ฌ ํ•™์Šต๋œ AI๊ธฐ๋ฐ˜ ๊ธฐํ›„๋ชจ๋ธ์ธ ‘ClimaX’ ๊ฐœ๋ฐœํ•˜์˜€๋‹ค.


- (์—”๋น„๋””์•„) ์ง€๊ตฌ์˜ ๋””์ง€ํ„ธ ํŠธ์œˆ, ‘์–ด์Šค-2’ ๊ฐœ๋ฐœ์„ ํ†ตํ•ด ๊ธฐํ›„๋ณ€ํ™” ์˜ˆ์ธกํ•˜๊ณ  ์‚ฐ๋ถˆ, ํ™์ˆ˜, ์ด์ƒ๊ณ ์˜จ๊ณผ ๊ฐ™์€ ์ž์—ฐ์žฌํ•ด๋ฅผ AI๋กœ ์˜ˆ์ธก์„ ์‹œ๋„ํ•˜๊ณ      ์žˆ๋‹ค.


- (ECMWF) NWP์™€ AI(๋จธ์‹ ๋Ÿฌ๋‹) ๊ฒฐํ•ฉํ•œ 3~6์ฃผ ๊ธฐ์˜จ ๋ฐ ๊ฐ•์ˆ˜ ์˜ˆ์ธก ์‹œ๋„(’21๋…„), ํŠธ๋žœ์Šคํฌ๋จธ ๊ธฐ๋ฐ˜ ์•™์ƒ๋ธ” ํ›„์ฒ˜๋ฆฌ ๊ธฐ๋ฒ•์œผ๋กœ ๊ธฐ์˜จ,    ๊ฐ•์ˆ˜๋ฅผ ์—ฐ๊ตฌํ•˜๊ณ  ์žˆ๋‹ค.


- 1๊ฐœ์›”์ด์ƒ ๊ธฐํ›„๊ทœ๋ชจ์—์„œ ๊ธฐํ›„(๊ธฐ์˜จ, ๊ฐ•์ˆ˜, ํ•œํŒŒ์ผ์ˆ˜)์˜ˆ์ธก์„ ์œ„ํ•ด ํŠน์ • ๋ณ€์ˆ˜์— ๋Œ€ํ•ด ์žฅ๊ธฐ๊ฐ„ ํŠน์ •ํŒจํ„ด์„ ๋ฐ˜๋ณต ํ•™์Šตํ•˜๋Š” ํ›„์ฒ˜๋ฆฌ 

  ๋ถ€๋ถ„์—์„œ ์ฃผ๋กœ ํ™œ์šฉ ์ค‘์ด๋ฉฐ, ๋ฌผ๋ฆฌ๋ชจ์ˆ˜ํ™”๋Š” ์˜๊ตญ์—์„œ ์‹œ๋„ ์ค‘์— ์žˆ๋‹ค.


- ๊ธ€๋กœ๋ฒŒ ๋ฏผ๊ฐ„๊ธฐ์—… ์ค‘์‹ฌ์œผ๋กœ ๋”ฅ๋Ÿฌ๋‹(CNN, ViT, GNN, Transformer)๊ธฐ๋ฒ•์„ ํ™œ์šฉํ•˜์—ฌ ์ „์‚ฐ์ž์› ํ•œ๊ณ„ ๊ทน๋ณต, AI ์˜ˆ์ธก๋ชจ๋ธ์„ ๊ฐœ๋ฐœ, 

   ํ˜„์žฌ AI๋ชจ๋ธ๋กœ NVIDIA ForeCastNet(‘22.2.) ์ดํ›„ 4๊ฐœ๊ฐ€ ๋ฐœํ‘œ๋˜์—ˆ๋‹ค.

ํ•ด์™ธ ์ฃผ์š”๊ตญ๋“ค์€ ๊ธฐํ›„์˜ˆ์ธก ์ •๋ณด ์ƒ์‚ฐ๊ธฐ๊ด€์—์„œ ํ•ด์ˆ˜๋ฉด์˜จ๋„ ์–ด๋…ธ๋ง๋ฆฌ๋ฅผ ์ค‘์‹ฌ์œผ๋กœ ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ œ๊ณต์ค‘์ด๋ฉฐ, ํŠนํžˆ, ์œ ๋Ÿฝ๊ณผ ํ˜ธ์ฃผ๋Š” ํ•ด์ˆ˜๋ฉด์˜จ๋„์™€ ํ•ด์ˆ˜๋ฉด์˜จ๋„ ์–ด๋…ธ๋ง๋ฆฌ ๋ชจ๋‘์— ๋Œ€ํ•œ ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ œ๊ณต์ค‘์— ์žˆ๋‹ค.

ํ•ด์™ธ ์ฃผ์š”๊ตญ๋“ค์€ ๊ธฐํ›„์˜ˆ์ธก ์ •๋ณด ์ƒ์‚ฐ๊ธฐ๊ด€์—์„œ ํ•ด์ˆ˜๋ฉด์˜จ๋„ ์–ด๋…ธ๋ง๋ฆฌ๋ฅผ ์ค‘์‹ฌ์œผ๋กœ ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ œ๊ณต์ค‘์ด๋ฉฐ, ํŠนํžˆ, ์œ ๋Ÿฝ๊ณผ ํ˜ธ์ฃผ๋Š” ํ•ด์ˆ˜๋ฉด์˜จ๋„์™€ ํ•ด์ˆ˜๋ฉด์˜จ๋„ ์–ด๋…ธ๋ง๋ฆฌ ๋ชจ๋‘์— ๋Œ€ํ•œ ์„œ๋น„์Šค๋ฅผ ์ œ๊ณต์ค‘์— ์žˆ๋‹ค.