산불 감지 및 조기 경보에 인공지능 적용

기후 변화로 인해 전 세계 국가에서 산불 위험이 극적으로 증가함에 따라, 산불을 감지하고 조기에 경보하기 위해 인공지능(AI)을 사용하는 방안이 전 세계적으로 개발되고 있습니다.

최근 캘리포니아 소방국(미국)은 AI를 활용하여 산불을 조기에 감지하고 통제하고 있습니다. 'ALERTCalifornia'라는 이름의 이 프로그램은 AI 기술을 활용하여 화재를 조기에 감지하고 오경보를 줄이는 것을 목표로 합니다. 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스 엔지니어들이 개발한 이 플랫폼은 주 전역의 정부 기관과 전력 회사에서 설치한 1,036대의 기존 카메라를 활용합니다.

[캡션 id="attachment_428056" align="aligncenter" width="768"] 기후 변화로 전 세계 산불이 증가하고 있습니다. 사진: iStock[/caption]

캘리포니아 소방국의 인공지능 전문가인 수잔 라이닝거는 "저희의 임무는 화재를 1.5에이커 구역 내로 제한하는 것인데, AI 카메라의 도움을 받아 화재 현장에 접근해 더 빠르게 진압할 수 있습니다."라고 말했습니다.

캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스 지질학 및 물리학 전공인 닐 드리스콜 교수에 따르면, 5~6년 전에는 화재를 진압하기 위해 비행기나 소방대를 보내야 했습니다. 하지만 이제는 카메라만 켜면 화재를 감지할 수 있습니다. 연기가 멀리 있는지, 주변이 어둡거나 어두운지 등을 확인할 수 있습니다. 이러한 장비들은 화재의 심각도를 파악하고 119에 신고하지 않고도 신속하게 진화하는 데 도움이 됩니다.

기술 사이트인 Alert California는 비행기와 드론에서 찍은 LiDAR 스캔을 사용하여 "스캔된 표면에 대한 동일한 정확한 3차원 정보"를 생성하는 AI의 작동 방식을 공개했습니다.

이를 나무의 물리적 특성과 결합하면 캘리포니아 숲의 바이오매스와 탄소 함량에 대해 더 자세히 알아낼 수 있습니다. 캘리포니아 소방국은 머신러닝 모델이 페타바이트 규모의 카메라 데이터를 사용하여 연기와 기타 공기 중 입자를 구분했다고 밝혔습니다.

2023년 1월 세계 경제 포럼(WEF) 연차총회에서 "산불 진화의 새로운 지평: FireAId 시범 운영 및 확장"이라는 제목의 보고서가 발표되었습니다. 이 보고서에 따르면, 인공지능을 활용하여 산불을 효과적으로 관리하는 FireAId 이니셔티브는 WEF가 2022년 1월 출범한 이후 성공적으로 테스트되었습니다.

이 프로젝트는 터키의 남에게해와 서부 지중해 지역에서 시행되고 있습니다. 이 지역이 선정된 이유는 2010년부터 2021년까지 터키 산불의 4분의 1이 이곳에서 발생했으며, 해당 기간 동안 발생한 총 화재 면적의 75%를 차지했기 때문인 것으로 알려졌습니다. 2021년 7월과 8월 사이에 터키는 최악의 산불을 경험했으며, 총 139,503헥타르의 면적이 소실되었습니다.

과학자들은 이곳에서 정적 데이터와 기상 데이터를 사용하여 화재가 발생할 수 있는 지역을 지도에 표시하고, 강도를 예측하고, 효과적으로 대응하는 데 필요한 물류를 계획했습니다.

Weforum에 따르면, 터키에서의 성공적인 적용 덕분에 24시간 전 산불 예측 정확도가 최대 80%에 달합니다. 이 정보는 관계 당국이 사전에 대비하고 대응할 수 있도록 지원합니다. 시범 프로그램의 성공은 AI가 산불 관리 기관 지원 및 인명 구조, 재산 보호, 환경 보호, 그리고 산불 피해 감소에 얼마나 효과적인지를 보여줍니다.

[캡션 id="attachment_428070" align="aligncenter" width="768"] 캘리포니아 대학교(USA) 산불 감시원들이 2023년 7월 로스앤젤레스 토팡가 캐년에서 발생한 화재를 감시하고 있다. 사진: 뉴욕 타임스[/caption]

최근 몇 년 동안 기후 변화로 인해 산불의 심각성과 빈도가 증가했고, 이로 인해 전 세계적으로 전례 없는 생물 다양성 손실, 이산화탄소 배출, 재정적 손실이 발생했습니다.

WEF 통계에 따르면 전 세계 산불로 인한 연간 평균 비용은 약 500억 달러이고, 2021년 전 세계 산불로 인해 대기 중으로 약 6,450메가톤의 이산화탄소가 방출되었습니다.

세계 기상 기구는 2050년까지 전 세계적으로 극심한 산불 발생률이 30% 증가하고, 이 세기 말까지는 두 배가 될 것으로 예측했습니다.

AI 기반 산불 감지 시스템은 카메라, 위성, 드론 등 다양한 센서를 활용하여 실시간으로 화재를 감지하여 조기 대응과 시의적절한 조치를 가능하게 합니다. 이러한 시스템은 효율적이고 비용 효율적이며 정확한 화재 감지를 통해 산불이 환경과 지역 사회에 미치는 영향을 최소화하는 것으로 입증되었습니다.

민 타이