기상청이 인공지능과 수치예보기술을 결합한 새로운 분석 체계를 통해 최근 5년간 한반도의 바람 흐름을 정밀하게 재현한 고해상도 바람 정보를 공개했다. 이번 자료는 풍력발전을 비롯한 재생에너지 산업은 물론 기상예보의 정확도를 높이는 핵심 기반자료로 활용될 전망이다.
이번에 제공되는 재현바람장은 2021년 6월부터 2026년 5월까지 최근 5년 동안의 바람 정보를 1km 공간해상도와 10분 단위 시간 간격으로 생산한 자료다. 기상청은 자체 개발한 AI 기반 변분자료동화 기술을 적용해 기존보다 더욱 정밀한 바람 분석 정보를 구축했다고 밝혔다.
기상청은 올해 2월 풍력발전기 높이인 80m, 140m, 220m에서 활용할 수 있는 최근 1년 분량의 재현바람 정보를 처음 공개한 데 이어, 이번에는 자료 기간을 5년으로 확대하고 분석 정확도도 개선했다.
자료 생산에는 전국 지상기상관측망과 연직바람관측장비, 민간 풍력발전 관측탑 등 다양한 관측자료가 활용됐다. 여기에 슈퍼컴퓨터 5호기와 한반도 지형 특성을 반영한 한국형 수치예보모델을 결합해 고해상도 바람장을 생산한 뒤, AI가 수치모델과 실제 관측자료의 오차를 학습하고 보정하는 기술을 적용했다.
이 기술은 관측자료가 부족한 지역에서도 보다 현실에 가까운 바람 정보를 생성할 수 있다는 점이 특징이다. 수치예보와 실제 관측을 최적으로 융합해 재현 성능을 높인 것이 핵심이다.
성능 개선 결과도 확인됐다. 기상청에 따르면 이번 재현바람장의 상관계수는 기존 0.98에서 0.99로 향상됐으며, 재현오차는 약 22% 감소했다. 동일 기간 유럽과 미국의 대표적인 재분석 바람 자료와 비교했을 때 재현오차는 약 5분의 1 수준으로 나타나 높은 정확도를 확보한 것으로 분석됐다.
이번 사업에는 국가 인공지능 프로젝트 지원도 더해졌다. 지난 4월 과학기술정보통신부의 국가 AI 사업에 선정되면서 고성능 그래픽처리장치 80장을 확보했고, 이를 활용해 대규모 수치모델 결과와 관측자료를 학습시켜 분석 품질을 한층 높였다.
생산된 5년치 재현바람장은 재생에너지 기상정보 플랫폼과 기상청 API 허브, 기상자료개방포털을 통해 제공된다. 또한 기상청은 대용량 바람 정보를 통계적으로 분석한 풍력 기상자원지도를 이달 말 공개할 계획이다.
풍력 기상자원지도에는 지난 5년 동안의 평균풍속과 풍향, 바람 지속시간, 변동성, 바람장미, 와이블 계수 등 풍력발전 입지와 운영에 필요한 다양한 정보가 포함된다. 이를 통해 원하는 지역의 평균적인 바람 특성을 직관적으로 확인할 수 있어 재생에너지 산업의 활용도가 더욱 높아질 것으로 기대된다.
이미선 기상청장은 인공지능과 수치예보기술의 융합으로 관측이 부족한 지역의 바람까지 정밀하게 재현할 수 있게 됐다며, 앞으로도 재생에너지 분야에 필요한 기상정보를 지속적으로 확대하고 바람 분석자료를 수치예보 성능 향상에도 적극 활용하겠다고 밝혔다.
요약
기상청은 AI와 수치예보기술을 융합한 재현바람장을 통해 최근 5년간 한반도 바람 정보를 1km 해상도와 10분 간격으로 제공한다. 기존보다 정확도가 크게 향상됐으며 재생에너지 산업과 기상예보의 활용성을 동시에 높일 수 있는 기반자료가 될 것으로 기대된다.
결론
이번 재현바람장 구축은 인공지능과 기상기술의 융합이 실제 산업과 공공서비스에 적용된 대표 사례다. 풍력발전 등 재생에너지 확대를 지원하는 동시에 국가 기상서비스의 정밀도를 높이는 핵심 인프라로 활용 범위가 더욱 확대될 전망이다.
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