산불 감지 및 조기 경보에 인공지능 적용

기후 변화로 인해 전 세계 국가에서 산불 위험이 극적으로 증가함에 따라, 전 세계적으로 산불 감지 및 조기 경보에 인공지능(AI)을 활용하려는 노력이 진행되고 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 캘리포니아 주 전역의 정부 기관과 전력 회사에서 설치한 기존 카메라 1,036대를 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 화재 범위를 약 0.25에이커 이내로 제한하는 것입니다. AI 카메라의 도움을 받아 화재 현장에 접근해 더 빨리 진화할 수 있습니다."라고 말했습니다.

캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스 지질학 및 물리학 전공인 닐 드리스콜 교수에 따르면, 5~6년 전에는 화재를 확인하려면 비행기나 소방대를 보내야 했습니다. 하지만 이제는 카메라만 켜면 화재를 감지할 수 있습니다. 연기가 멀리 있는지, 주변이 어둡게 느껴지는지 등을 확인할 수 있습니다. 이러한 장비들을 통해 화재의 심각도를 파악하고 119에 신고하지 않고도 신속하게 진화할 수 있습니다.

기술 사이트인 Alert California는 이 AI가 어떻게 작동하는지 공개하면서, 비행기와 드론에서 얻은 LiDAR 스캔을 사용하여 "스캔된 표면에 대한 유사하게 정확한 3차원 정보"를 생성한다고 밝혔습니다.

이를 나무의 물리적 특성과 결합하면 캘리포니아 숲의 바이오매스와 탄소 함량에 대해 더 자세히 알 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. 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 이 지역에서 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 달했습니다. 이 정보는 관계 당국이 사전에 대비하고 대응할 수 있도록 지원합니다. 시범 프로그램의 성공은 AI가 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 달러에 달하고, 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 배로 늘어날 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 효과적이고 비용 효율적이며 정확한 화재 감지를 통해 산불이 환경과 지역 사회에 미치는 영향을 최소화하는 것으로 입증되었습니다.

민 타이