홍수 예측 분야의 젊은 박사 학위 혁신

전환점

쩐 응옥 빈 박사의 성공은 안전지대를 벗어나겠다는 용감한 결정과 한국과 미국에서 오랜 기간 공부하고 일하며 겪었던 스트레스에서 비롯되었습니다. 베트남에서 물리학과 수학을 공부하던 초기부터 한국을 거쳐 미국으로 건너온 그의 여정은 한계를 극복하려는 의지와 자연재해로부터 공동체를 보호하기 위한 해결책을 찾고자 하는 열망의 이야기입니다.

자연 과학 대학교(VNU)를 졸업한 빈 박사는 모교에서 연구원으로 경력을 시작했습니다. 하지만 한국으로 유학을 가기로 한 결정은 저에게 큰 전환점이 되었습니다. "문화와 언어 차이 때문에 자신감이 없었고, 제가 공부를 계속할 수 있을지 종종 의구심이 들었습니다. 하지만 그것이 제 인생에서 가장 중요한 전환점이었습니다. 가족과 떨어져 지내면서 저는 스스로 목표를 세우고 계획을 세우며 그 목표를 달성하기 위해 노력해야 했습니다."라고 빈 박사는 말했습니다.

Tran Ngoc Vinh은 미국 미시간 대학교에서 도시 침수 현상에 대해 발표했습니다.

울산대학교에서 거의 5년간의 박사 학위 과정을 되돌아보며, 그는 스스로에게 가했던 압박감이 지도교수의 요구 사항보다 훨씬 더 컸다는 것을 깨닫습니다. "삶의 균형이 거의 무너진 시기가 있었습니다. 박사 과정 동안 하루에 15시간 이상 일했고, 밤에는 새벽 6시에서 7시까지 일해서 잠자리에 드는 경우도 많았습니다. 하지만 그 힘든 시기 덕분에 제 진정한 열정과 제가 가고 싶었던 길을 깨달았고, 훗날 획기적인 프로젝트들을 위한 토대를 마련할 수 있었습니다."라고 그는 회상합니다.

빈 박사의 원래 전공은 지구과학, 특히 수문기상학이었습니다. 자연과학대학교에서 학부 과정을 밟는 동안 그는 교수님들의 많은 연구 프로젝트에 참여하고, 특히 베트남 중부 지역을 중심으로 홍수 현상에 초점을 맞춘 현장 학습을 통해 여러 지역을 돌아다닐 수 있는 행운을 누렸습니다. 중부 지방으로의 현장 학습은 수많은 생명과 재산, 그리고 사람들의 물질적 소유물을 휩쓸어 간 맹렬한 홍수를 직접 목격하며 그에게 많은 감정을 남겼습니다. 그는 "연구하는 동안 저는 항상 두 가지 질문과 씨름했습니다. 자연재해를 예측하는 것이 가능할까요? 그리고 홍수 피해를 최소화하기 위해 우리는 무엇을 할 수 있을까요?"라고 말했습니다.

미국 미시간 대학교 연구원 Tran Ngoc Vinh 박사

그는 물리학을 좋아하고 전통적인 홍수 예측 모델에 대한 열정을 가지고 있지만, 그 모델들의 한계 또한 인지하고 있습니다. "인간의 능력은 제한되어 있고 대규모 예측은 불가능합니다." 반면, AI는 방대한 양의 정보를 규율 있게 빠르고 정확하게 처리할 수 있습니다. 그는 AI를 물리적 모델과 인간의 경험에 결합하는 것이 각 도구의 약점을 극복하는 방법이라고 믿습니다.

이러한 생각에서, 그가 이끄는 미시간 대학교(미국) 연구팀은 2023년에 완료될 "인공지능이 대륙 규모 중기 홍수 예측의 정확성, 신뢰성 및 경제적 가치를 향상시킨다"는 연구 프로젝트를 수행했습니다. 이 연구는 AI와 현재 미국 홍수 예측 모델인 국가 수자원 모델(NWM)을 결합한 새로운 하이브리드 모델링 프레임워크를 개발했습니다. 이 프레임워크는 국가 홍수 예측 프로그램의 오류를 줄이고 홍수 발생 위치를 더욱 정확하게 예측할 수 있습니다.

빈 박사와 과학자들은 AI를 미국 국립해양대기청(NOAA)에서 개발한 NWM 모델과 함께 사용했을 때, 하이브리드 모델의 정확도가 4~6배 더 높다는 것을 발견했습니다. AI는 미국 NOAA 데이터를 기반으로 학습되었지만, 시스템은 모든 국가에 맞게 맞춤 설정될 수 있습니다.

연구 결과에 따르면, 하이브리드 모델은 NWM(Nature Weather Management)뿐만 아니라 구글이 개발한 고급 AI 모델보다도 성능이 뛰어나며, 특히 극심한 홍수 상황에서 더욱 뛰어난 것으로 나타났습니다. 이 연구는 연간 100건 미만의 연구를 발표하는 미국 지구물리학회(AGU)의 최고 학술지에 게재되었습니다.

미국 전역에서 테스트

2025년 골든 글로브 과학기술상 20인에 선정된 Tran Ngoc Vinh 박사는 한국에서 8건의 국내 특허를 보유하고 있으며, Q1 카테고리에서 국제 과학 저널에 29건의 과학 논문을 게재했습니다.

빈 박사는 이렇게 말했습니다. "결과를 발표하기 위해 수많은 폭풍과 엄청난 노력을 극복해야 했습니다. 하지만 이는 자연재해 예측을 위한 더 나은 해결책을 끊임없이 찾아온 여정의 증거이며, 제가 이 분야에 입문한 초창기부터 소중히 간직해 온 목표입니다."

그는 이 연구 프로젝트의 주요 저자로서 수년간 기상 데이터(비, 기온, 바람 등), 홍수 유량 데이터, NWM의 시뮬레이션 데이터를 포함한 입력 데이터를 수집하고 처리하는 것부터 전반적인 연구 프레임워크를 설계하고, 모델의 효과를 평가하기 위한 시뮬레이션 시나리오를 구축하고, 원고 작성을 주관하고, 연구 프로젝트의 검토 과정에 참여하는 것까지 쉼 없이 일해왔습니다.

연구 측면에서는 지구 모델 시스템에 인공지능을 통합하여 시뮬레이션 기능과 계산 속도를 향상시킬 것입니다. 목표는 향후 10일과 같이 더 긴 시간 안에 폭풍과 같은 대규모 자연재해를 예측하는 것입니다. 정확하고 빠른 예측 결과를 얻을 수 있다면, 우리는 더 잘 대비하여 인명 및 재산 피해를 최소화할 수 있을 것입니다. - Tran Ngoc Vinh 박사 (미시간 대학교, 미국)

특히 그는 1~10일의 예보 기간을 가진 42,000건 이상의 홍수 사례를 바탕으로 미국 전역에서 테스트할 AI 모델의 설계, 프로그래밍 및 교육을 직접 담당했습니다. 빈 박사는 "이 모델은 고위험 상황에서 의사 결정의 핵심 요소인 확률적 예보 시나리오를 제공하며, 슈퍼컴퓨터 없이도 일반 컴퓨터에서 실행할 수 있습니다."라고 모델의 뛰어난 기능에 대해 설명했습니다.

홍수 연구와 더불어, 쩐 응옥 빈 박사는 네이처 시티즈(Nature Cities) 저널에 도시 홍수에 관한 논문을 발표하며 "홍수 루프 - 하수 시스템 개선 - 홍수"를 지적하고, 현재의 배수 시스템 설계 방식이 최적이 아니라고 경고했습니다. 그는 이 연구를 베트남에 실제로 적용하여 홍수 예측뿐만 아니라 예방 솔루션을 제공하고, 하노이 와 호찌민시와 같은 대도시 지역의 홍수 배수 시스템을 최적화하는 재난 예방 공사 설계에도 기여하고자 합니다.

출처: https://tienphong.vn/tien-si-tre-dot-pha-trong-du-bao-lu-post1780398.tpo