임정호 유니스트 교수팀, 식물 탄소흡수량 정밀추정 인공지능 개발

임정호 UNIST 지구환경도시건설공학과 교수. 유니스트 제공

위성데이터로 식물이 흡수한 이산화탄소의 양을 추정하는 인공지능(AI) 기술이 개발됐다.

울산과학기술원(UNIST) 지구환경도시건설공학과 임정호 교수팀은 식물이 광합성으로 흡수한 탄소량 지도를 그리는 AI 기술 ‘유니크(UNIQUE)’를 개발했다고 20일 밝혔다.

유니크는 위성 관측자료와 기상자료를 함께 분석해 탄소 흡수량(GPP)을 추정하는 기술이다. 연구팀은 관측 간격이 긴 위성 자료와 매일 관측하지만 세밀한 구역을 구분하기 어려운 위성 자료를 결합했다. 이를 통해 가로·세로 30m 구역별 탄소 흡수량을 매일 추정할 수 있다.

유니크는 먼저 위성이 관측한 식물 잎의 반사광과 햇빛의 세기 등을 AI로 분석해 탄소 흡수량을 추정한다. 이어 두 AI 모델이 각각 세밀한 지도와 매일의 변화를 보여주는 지도를 만든다. 연구팀이 자체 개발한 지도 결합 AI모델 ‘유스케일러(U-SCALER)’는 두 지도의 정보를 합쳐 탄소량을 정밀 추정한다.

검증 결과 유니크는 태화산에서 낙엽활엽수림과 상록침엽수림의 탄소 흡수량 차이를 구분했다. 두 숲의 관측 지점 사이의 거리는 약 320m에 불과하다. 탄소 흡수량 자체를 추정하는 정확도도 높았다. 위성별 추정 모델의 오차는 기존 전 세계 탄소 흡수량 자료보다 13~28% 줄었다.

임 교수는 “이번 기술의 적용 범위를 넓히면 산림·농경지 관리와 기후재난의 생태계 영향 평가, 탄소중립 정책을 위한 정밀 모니터링에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘리모트 센싱 오브 인바이론먼트(Remote Sensing of Environment)’에 8월28일 온라인 게재됐다.