AI를 이용한 지진 감지 시스템, 기존 시스템보다 17배 이상 감지

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1836호(2018. 3. 7. 발행)에 기고한 원고입니다.

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ž 하버드 대학의 티보 페롤 교수 연구팀은 인공지능(AI)을 이용한 지진 감지 및 위치 확인 시스템 ‘ConvNetQuake(컨브넷퀘이크)’를 개발하였음

Ø 연구팀에 따르면 지진은 사람들이 생각하는 것 보다 훨씬 더 일상적으로 일어나는 현상으로, 남부 캘리포니아 지역만 해도 매년 약 1만 번의 지진이 발생하고 있음

Ø 오클라호마가 속한 미국 중남부의 경우 그보다 더 많은 지진이 해마다 발생하는데, 석유 및 가스 개발업체들이 산업 폐수를 지하 깊숙이 주입하는 것이 원인으로 추정되고 있음

Ø 이들 지진의 대부분은 사람들이 느끼지 못하지만 그런 수많은 지진을 이해하는 것은 아주 중요한데, 미세한 지진에 대한 정보를 가지고 있으면 지진을 일으키는 원인이 무엇인지 결정할 수 있으며, 어쩌면 지진을 막을 수 있는 방안을 마련 할 수도 있을 것이기 때문

Ø 티보 페롤이 이끄는 연구팀은 모든 규모의 지진 발생을 예측할 수 있는 방법을 고안함으로써 지역사회가 지진에 대해 보다 잘 대처할 수 있게 하기 위해 연구를 시작했다고 함

Ø 기존의 시스템이 체감할 수 없을 정도로 경미한 지진의 감지에 어려움을 겪고 있는 문제를 해결하기 위해 모든 지진을 감지하기 위해 ConvNetQuake라는 새로운 시스템을 개발하게 되었다는 설명

<자료> Futurism

[그림 1] 산업 폐수에 의해 발생하는 지진

ž ConvNetQuake는 진동기록(seismogram, 사이즈모그램)을 이용해 지진을 감지하고 발생 지점을 식별하는 최초의 신경망으로 기존 시스템보다 17배나 더 많이 감지한다고 함

Ø 연구팀이 지진 감지에 특화 시킨 알고리즘은 ‘사이즈모그램’이라 알려진 지반 운동을 자세히 모니터링 할 수 있으며, 지반의 움직임이 단순한 ‘노이즈’인지 아니면 지진인지를 결정할 수 있음

<자료> Futurism [그림 1] 산업 폐수에 의해 발생하는 지진

Ø 지금까지 아주 작은 지진의 감지가 어려웠던 것은 바로 이 ‘노이즈’ 때문이었는데, 연구팀에 따르면 ConvNetQuake는 노이즈와 지진을 명확히 구분할 수 있다고 함

Ø 연구팀은 이 신경망을 훈련시키고 테스트하기 위해 오클라호마의 지반 운동 기록을 사용했는데, 오클라호마 지리 연감에 기록된 것보다 17배나 많이 지진을 감지하였음

Ø ConvNetQuake가 기존 지진 감지 방법보다 우월하다고 쳐도 이 시스템은 단지 지진을 감지만 할 수 있으며 예측하지 못하는 한계가 있는데, 예측할 수 있는 방법이 고안되기 전까지는 초기 감지만이 지진이 야기하는 대재난을 막을 수 있는 최선의 희망이라고 함