기상청은 과학기술정보통신부가 추진하는 '범국가적 인공지능 혁신을 위한 국가 인공지능 프로젝트'에 2개 과제가 선정됐다고 밝혔다. 이 프로젝트는 총 52개 과제로 구성되며, 기상청이 활용할 수 있는 첨단 그래픽 처리장치(GPU)는 208장으로 정부 부처 중 네 번째로 큰 규모다.
첫 번째 과제인 '한국형 인공지능 기상·기후 파운데이션 모델 개발'은 2026년부터 2030년까지 추진된다. 초단기(6시간) 예측부터 단중기 예측, 계절 전망까지 이음새 없이 예보를 구현하는 것이 목표다. 또한 기후변화 추세를 반영해 집중호우나 폭염 같은 극한 기상현상을 예측하고, 재난 대응·산업·에너지 등 다양한 분야의 정책 의사결정을 지원할 예정이다. 기상청은 확보한 GPU 자원으로 대용량 학습자료를 처리하고 모델 구조를 최적화해 차세대 AI 기상 예보 체계의 기반을 마련할 계획이다.
두 번째 과제인 '인공지능-변분법 기반 생성형 수치예보 자료동화 기술개발'은 관측자료와 수치예보모델 결과를 유기적으로 결합하는 융합 기술을 개선하는 사업이다. AI-변분법은 위치가 불규칙한 관측자료와 수치모델 결과를 통계적으로 융합해 해당 시간의 날씨 상태를 추정하는 기법으로, 여기에 AI를 더해 성능을 높인다. 기상청은 이 기술로 생산한 재현바람장(2024년 9월~2025년 8월, 1년분)을 '재생에너지 기상정보플랫폼'을 통해 2026년 2월부터 대외에 제공하고 있다. 확보한 GPU를 활용해 초거대 관측자료와 수치모델 자료를 AI 학습에 투입해 기술 완성도를 높이고, 한국의 AI 수치예보 기술을 한 단계 끌어올릴 방침이다.
이번에 확보된 GPU 208장 중 128장은 파운데이션 모델 개발에, 80장은 AI-변분법 기반 자료동화 기술 개발에 각각 배정됐다. 기상청은 이 자원을 바탕으로 대용량 데이터 처리가 필수적인 기상 분야에서 인공지능 전환(AX)을 가속화할 수 있게 됐다.
한편, AI-변분법 기반 재현 바람장 생산 체계는 풍력발전에 필요한 고해상도(1km) 바람 정보를 제공한다. 지상관측소(기상청 730개, 산림청 482개 등 총 1,212개소), 고층 관측장비(연직바람측정장비 25개소, 윈드라이다 4개소), 기상관측탑(1개소), 민간 관측 장비(타워 6개소, 라이다 1개소) 등 다양한 관측 자료를 수집해 AI-변분자료동화로 수치모델의 오차를 학습하고 관측값과 융합한다. 이를 통해 풍력발전 주요 고도인 10m, 80m, 140m, 220m 4개 층의 바람 오차 구조를 연관 학습함으로써 정밀한 바람 분석 정보를 생산하고 있다.
이미선 기상청장은 "대용량 자료처리가 많은 기상 분야에서 인공지능 전환을 위해 첨단 GPU 확보는 필수적"이라며 "기상청이 국가 AI 핵심의 마중물 과제로 선정돼 큰 책임감을 느끼며, 범국가적 AI 혁신에 기여하겠다"고 말했다.
