15일 일기예보는 사실상 '기후전망'…엔비디아 'Earth-2'의 한계

엔비디아가 오픈소스로 공개하는 15일 기후예상 AI 모델 'Earth-2' 소개 이미지 / 사진 NVIDIA

엔비디아가 최대 15일까지 기상 변수 예측이 가능한 AI 모델을 공개했지만, 실제 예보의 정확도는 물리적 한계로 불확실할 가능성이 높다. 

미국 반도체 기업 엔비디아(NVIDIA)는 1월 열린 미국기상학회 연례회의에서 인공지능(AI) 기반 기상예측 플랫폼 ‘Earth-2’를 공개했다.

엔비디아는 Earth-2를 세 가지 주요 AI 모델로 구성된 오픈소스 패밀리로 내놓는다. 그 가운데 Earth-2 Medium Range 모델은 기온·기압·풍속·습도 등 70개 이상의 주요 기상 변수를 최대 15일 앞까지 예측할 수 있도록 설계됐다.

이 모델은 새로 개발된 Atlas 아키텍처 기반으로 동작하며, 전통적인 수치 예보 방식보다 빠른 계산 속도와 뛰어난 성능을 목표로 하고 있다고 엔비디아는 설명했다.

그 외에 내놓은 Earth-2 Nowcasting은 최대 6시간 범위까지 위험 기상(폭풍·강수 등)과 관련한 국지 예측에 특화됐고, Global Data Assimilation는 관측 데이터를 빠르게 통합해 초기 대기 상태를 생성하는 모델이다.

엔비디아는 Earth-2가 전통적인 슈퍼컴퓨터 기반 수치예보 모델(NWP) 대비 시간과 비용 효율 면에서 장점을 가질 수 있다고 강조했다. 특히 AI 기반 모델은 GPU 가속을 통해 초기 조건 생성과 예측 계산을 수초 단위로 처리할 수 있다. 동일한 양의 정보를 더 빠르게 산출할 수 있다는 것이다.

엔비디아는 자체 벤치마크에서 Earth-2 Medium Range가 산업 표준 오픈 모델을 능가하는 성능을 보였다고 밝혔다.

하지만, AI 기술 자체가 물리 현상을 완전히 대체할 수 있는 것은 아니다. 기상학계는 14~15일 범위 이상으로 날씨를 예측할 수 없다고 본다. 대류 운동 등 작은 수준의 변수가 날씨를 완전히 바꿔놓을 수 있기 때문이다.

일반적으로 1~3일 예보는 매우 정확하고, 4~5일은 실생활에 참고할 만한 예보다. 하지만, 6일이 넘어가면 정확도가 크게 떨어진다. 6~7일 후 예보는 경향 위주로만 신뢰할 수 있고, 8~10일 예보는 큰 흐름만 참고하는 정도로 해야 한다. 2주 이상은 일기예보라기 보다 기후 전망 수준이다. 

엔비디아는 Earth-2 전체 모델을 오픈소스로 공개해 연구자·기업·정부 기관 등이 자유롭게 활용할 수 있도록 할 계획이다. 소스는 깃허브(GitHub)와 허깅페이스(Hugging Face) 등 플랫폼을 통해 배포된다.