AI 기상 스타트업, 정부 기관보다 더 정확한 예보 내놓아

스타트업 윈드본 시스템즈(WindBorne Systems)가 오늘 공개한 새로운 AI 기반 기상 예보 도구는, 센서 데이터를 딥러닝 모델에 입력하는 방식이 개선됨에 따라 유럽 각국 정부가 개발한 세계 최고 수준의 시스템보다 주요 변수에 대해 더 빈번하고 정확한 예보를 제공합니다.

2019년 스탠퍼드대 학생들에 의해 설립된 WindBorne은 처음에는 기상 데이터를 판매하기 위해 더 나은 기상 관측 풍선을 개발하는 데 주력했습니다. 그러나 2022년 기상 예보를 위한 딥러닝 모델이 등장한 후, 팀은 자체 모델을 개발함으로써 더 큰 가치를 창출할 수 있다는 사실을 깨달았습니다.

WindBorne은 자사 모델의 최신 버전이 여러 변수에서 유럽중기예보센터(ECMWF)의 기존 시스템과 AI 시스템을 모두 능가한다고 밝혔습니다. 카이 마샬랜드(Kai Marshland) 최고제품책임자(CPO)에 따르면, 이를 쉽게 이해하는 한 가지 방법은 WeatherMesh 6이 특히 지표면 온도 측정에서 “5일 후의 예보가 기존 예보가 전날 제공하는 정확도와 맞먹는 수준”이라는 점입니다.

오늘, 이 모델인 ‘WeatherMesh’의 6번째 버전이 출시되었으며, 회사는 이 모델이 기상학자들 사이에서 오늘날 가장 정확한 기상 예보를 제공하는 선도 기관으로 널리 인정받는 정부 간 기구인 유럽 중기 기상 예보 센터(ECMWF)가 생산하는 기존 예보와 AI 예보 모두보다 더 정확하다고 주장한다.

WeatherMesh 6는 기존 모델이 6시간마다 예보를 생성하는 것과 달리 매시간 예보를 생성합니다. 데이터 품질이 가장 높은 유럽과 미국 본토 지역에서는 해상도가 3km로 낮아졌습니다.

전통적인 기상 예보는 고가의 슈퍼컴퓨터가 필요하고 실행에 상당한 시간이 소요되는 복잡한 물리 모델에 의존합니다. 스타트업과 구글 딥마인드(Google DeepMind)와 같은 주요 연구소에서 개발한 AI 모델은 물리 모델보다 더 빠르게 작동하는 경향이 있지만, 현재는 해상도가 낮고 변수 수가 적으며, 장기적인 전망에 있어 정확도가 떨어지는 편입니다.

그럼에도 기상 예측을 위한 AI 기술은 빠르게 발전하고 있으며, 이미 전 세계 주요 정부 기관에서 활용되고 있다. 연구진들은 이를 기상 데이터를 집계하고 대중을 위한 예보를 생성하는 시스템에 통합하기 위해 노력하고 있다.

WindBorne은 모델 구축과 데이터 수집을 독창적으로 결합한 강점을 가지고 있습니다. 이 회사는 현재 전 세계 15개 발사 기지에서 센서 측정값을 수집하며, 언제든 약 400개의 풍선을 상공에 띄우고 있습니다. 현재 모델의 개선은 풍선이 수집한 데이터를 모델에 입력하는 방식의 정교화에서 비롯됩니다.

WindBorne의 존 딘(John Dean) CEO는 테크크런치(TechCrunch)와의 인터뷰에서 “개인적으로 데이터 세트 우위를 갖추지 못한 채 AI 기반 기상 기업이 되는 비즈니스 모델은 이해하기 어렵다”고 말했다.

ECMWF의 우위는 “데이터 동화”에 대한 전문성에서 비롯됩니다. 데이터 동화란 서로 다른 센서 측정값을 기계가 읽을 수 있는 포괄적인 세계 모델로 변환하는 과정을 말합니다. 현재 AI 기상 모델은 ECMWF와 미국 국립해양대기청(NOAA)이 생산한 데이터 세트에 의존하고 있습니다.

하지만 윈드본(WindBorne)을 비롯한 여러 기관들은 데이터를 모델에 직접 입력하기 위해 노력하고 있다. 이 회사의 AI 책임자인 조안 크레우스-코스타는 자사의 기구 및 기타 출처에서 데이터를 직접 수집한 것이 WeatherMesh 새 버전의 성능이 향상된 주된 이유라고 말한다. 안정성을 잃지 않으면서 이러한 예보를 제공하기 위해 트랜스포머 기반 모델을 1년 동안 조정하고 아키텍처를 재설계해야 했다.

딘은 “데이터 동화를 시작했을 당시만 해도 우리는 여전히 ECMWF에 매우 크게 의존하고 있었다”며, “오늘 기준으로 볼 때, ECMWF의 초기 조건을 제거하더라도 실제로는 여전히 꽤 괜찮은 결과를 낼 수 있을 것으로 예상한다”고 말했다.

이 회사는 작년에 유나이티드 항공의 여객기가 자사의 풍선 중 하나와 충돌하는 사고로 큰 위기를 겪었습니다. 비행기는 경미한 손상을 입었지만, WindBorne이 센서 패키지의 크기에 관한 미국 규정을 준수했던 덕분에 인명 피해는 없었습니다. 하지만 현재 이 회사는 또 다른 충돌 위험을 줄이기 위해, 전 세계 항공 감시 시스템인 ADS-B를 통해 위치를 보고하는 트랜스폰더를 풍선에 추가했다.

2024년 기준 8,500만 달러의 기업 가치를 기록하며 2,500만 달러의 벤처 자금을 조달한 윈드본은 자사의 풍선 데이터를 NOAA(미국 기상 예보 업무에 활용), 미 공군 및 해군에 판매하고 있다. 또한 이 회사는 투자자와 원자재 거래자들에게도 기상 예보 데이터를 제공하고 있다. 하지만 딘은 정보 환경의 변화하는 특성 때문이기도 하지만, 회사가 여전히 상용 제품보다는 모델과 데이터 인프라 구축에 주력하고 있다고 말합니다.

“2년 후 사람들이 소비자 정보를 에이전트를 통해 얻기를 원한다면, SaaS 제품 개발에 대규모 인력을 투입할 생각은 없습니다.”라고 딘은 말했다.