KAIST, AI 기후 연구 프레임워크·모델 공개…”빠른 정책 수립에 도움”

한국과학기술원(KAIST)이 기후 변화 대응을 위한 혁신적인 AI 연구 프레임워크와 모델을 공개했다. 이번 연구는 국제적인 공동 협력으로 이루어졌으며, AI 기술을 통해 보다 신속하고 정교한 정책 수립이 가능해질 전망이다.

AI와 기후 변화, 새로운 패러다임

KAIST 연구팀은 전해원 녹색성장지속가능대학원 교수와 카르틱 무카빌리 겸직교수, 오혜연 전산학부 교수 등으로 구성되어 있으며, 중국 북경대학교, 영국 임페리얼 칼리지 런던, 이탈리아 밀라노 폴리테크닉대학교, 미국 메릴랜드대학교, 오스트리아 국제응용시스템분석연구소(IIASA)와 협력하여 연구를 진행했다. 기존의 기후 변화 연구는 각 분야별로 분리되어 이루어지다 보니, 정책 결정에 필요한 데이터 통합과 분석에 오랜 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 이에 연구팀은 다양한 기후 관련 데이터를 통합적으로 처리할 수 있는 ‘AI 기후 연구 통합 프레임워크’를 개발했다.

이 프레임워크는 지구 관측 데이터, 에너지 및 경제 시나리오, 정책 지표 등 서로 다른 성격의 데이터를 AI가 공통의 방식으로 이해하고 분석할 수 있도록 설계되었다. 이를 통해 기후 변화의 물리적 현상뿐만 아니라 경제와 사회적 영향을 동시에 고려하여 보다 신속하고 정확한 예측이 가능할 것으로 기대된다.

전문가 혼합 구조로 신뢰성 강화

특히 주목할 점은 이번 연구에서 적용된 ‘전문가 혼합(MoE) 구조’다. 이 구조는 서로 다른 역할을 수행하는 AI 모델들이 각 분야의 전문가처럼 협력할 수 있도록 설계되어, 물리 법칙 계산 모듈과 통계학습 AI 모듈을 결합하여 예측의 정확성을 높였다. 이를 통해 온실가스 감축 목표 도입이나 신재생에너지 확대 정책이 산업 및 경제에 미치는 영향을 빠르게 분석할 수 있는 능력을 갖추게 되었다.

연구팀은 이 AI 기반의 예측 모델을 실제로 구현한 ‘에너지-온실가스 예측 고속 에뮬레이터’를 프로토타입 형태로 개발했다. 이 모델은 기존의 복잡한 에너지 및 탄소배출 통합평가 모델(IAM)의 계산 과정을 AI가 신속하게 수행하도록 만들어, 수천 개의 정책 시나리오를 단 시간 내에 분석할 수 있도록 설계되었다. 이로 인해 정책 효과를 빠르게 예측하고, 정책 결정자에게 유용한 정보를 제공할 수 있게 되었다.

정책 결정의 새로운 길을 연다

KAIST의 전해원 교수는 “이번 기후-AI 모델은 기후 과학자와 정책 입안자 사이의 간극을 줄여주는 가교 역할을 할 것”이라며 “고속 AI 에뮬레이터는 실시간에 가까운 정책 분석을 가능하게 해 실질적인 기후 대응 솔루션을 제공할 것”이라고 강조했다.

이번 연구는 기후 변화 예측을 넘어서, 정책 변화에 따른 사회적 및 경제적 영향을 동시에 분석할 수 있는 새로운 방향성을 제시했다. 이는 기후 변화 대응을 위한 정책 수립에 있어 보다 통합적이고 신속한 접근을 가능하게 할 것으로 보인다. 앞으로 AI 기술이 기후 연구 분야에 어떤 혁신을 가져올지, 그 행보가 기대된다.