▲ 2013년 6월 20일 촬영된 이 이미지는 태양 플레어의 강한 빛과 함께 태양 대기를 뚫고 분출되는 홍염을 보여준다. 직후 같은 영역에서 코로나 질량 방출이 발생해 지구의 통신 장애와 전력망 이상을 일으킬 수 있는 자기 폭풍을 일으켰다. 수리아는 이러한 폭풍을 예측하는 데 도움을 준다(사진=NASA).  © 최한민 기자

(커넥트 데일리=최한민 기자) 나사(NASA)와 IBM이 공동 개발한 인공지능 ‘수리아(Surya)’가 태양 폭발을 앞서 예측해 위성ㆍ통신ㆍ전력망을 지키고 우주 탐사의 안전을 강화할 혁신적 도구로 주목받고 있다.

나사는 현지시각 20일 IBM과 공동 개발한 인공지능 모델 수리아를 공개했다.

산스크리트어로 ‘태양’을 뜻하는 이름을 가진 수리아는 태양 활동과 폭발을 예측하기 위한 파운데이션 모델로 우주 기상 예보에 새로운 기준을 제시한다.

수리아는 태양관측위성 SDO(Solar Dynamics Observatory)가 9년에 걸쳐 수집한 고해상도 데이터를 학습했다.

대기 이미징 어셈블리(AIA)와 헬리오시스믹스 및 자기장 영상장치(HMI)에서 나온 총 13개 채널의 데이터를 활용했고 시공간 트랜스포머 구조를 통해 예측 능력을 고도화했다.

이를 통해 태양 플레어 발생을 최대 두 시간 앞서 보여줄 수 있으며 기존보다 16% 높은 정확도를 확보했다.

이 모델은 단순히 예측 정확도를 높이는 데 그치지 않고 태양 활동을 영상처럼 시뮬레이션해 보여줌으로써 연구자와 운영자들이 직관적으로 이해할 수 있도록 돕는다.

또한 태양풍 속도 추정, 자외선 스펙트럼 모델링, 활성 영역 탐지 등 다양한 과제에도 적용할 수 있어 활용 범위가 넓다.

▲ 수리아 개발 과정 개요도. 파운데이션 모델은 나사의 태양관측위성 SDO 데이터를 활용 가치를 높이고 새로운 응용을 위한 기반을 마련한다(사진=NASA).  © 최한민 기자

개발 과정에는 나사의 인공지능 전략이 반영됐다.

나사는 과학 분야별로 특화된 파운데이션 모델을 개발하고 이를 하나의 거대한 과학 언어 모델로 연결한다는 계획을 세웠으며 수리아는 그중 태양 과학 부문을 담당하는 모델로 나사와 IBM 연구진이 협력해 구축했다.

수리아는 깃허브와 허깅페이스를 통해 오픈소스로 배포됐으며 연구자 누구나 접근할 수 있다.

또한 성능 검증을 위한 SuryaBench 데이터셋도 함께 제공해 전 세계 연구자들이 직접 실험할 수 있도록 했다.

▲ 태양 플레어가 지구와 우주에서의 삶에 미치는 영향을 보여주는 개념도. 수리아는 이를 사전에 예측해 피해를 줄일 수 있도록 돕는다(사진=IBM).  © 최한민 기자

수리아가 갖는 기대효과는 분명하다.

태양 폭발과 같은 우주 기상 현상은 위성 운영, GPS 정확도, 통신망 안정성, 항공 운항, 전력망 운영에 큰 영향을 미치기 때문에 수 시간 전에라도 정확한 예보가 가능하다면 피해를 줄이고 대응책을 마련하는 데 큰 도움이 된다.

나사는 수리아가 향후 우주 비행사 보호와 미래 인류 활동의 안전을 확보하는 데 중요한 역할을 할 것으로 내다보고 있다.

다만 아직은 초기 연구 단계이기 때문에 실시간 운영 환경에서의 안정성과 신뢰도를 확보해야 하는 과제도 남아 있다.

고해상도 데이터를 다루기 위한 연산 자원 보충이 필요하고 예보 체계에 도입되기까지는 추가적인 검증과 개선도 필요하다.

향후 나사는 수리아의 성능을 개선하고 이를 다른 과학 분야로 확장할 계획이다.

나사 과학 데이터 담당 최고책임자인 케빈 머피(Kevin Murphy)는 “수리아는 태양 과학을 넘어 다른 연구 분야에서도 활용될 수 있는 새로운 인공지능 패러다임을 제시했다”며 “과학자들이 방대한 데이터를 더 깊이 이해하고 빠르게 활용할 수 있도록 돕는 것이 우리의 목표”라고 말했다.

아울러 지구 관측, 행성 탐사 등에도 유사한 모델을 적용해 범용 과학 인공지능 체계를 구축하는 것이 목표다.

또한 국제 연구자들과 협업을 강화해 다양한 응용 사례를 발굴한다는 구상이다.