기상청(청장 이미선)은 자체 개발한 인공지능(AI)과 수치예보 기술을 융합한 'AI-변분자료동화' 기술로 최근 5년간(2021년 6월~2026년 5월)의 한반도 바람 분석정보를 1km 공간해상도, 10분 간격으로 생산해 제공한다고 5일 밝혔다.
AI-변분자료동화는 불규칙하게 분포한 관측자료와 수치예보모델 결과를 수학적으로 결합해 특정 시각의 대기 상태를 추정하고, 인공지능으로 오차 특성을 학습·보정해 재현 성능을 높이는 기술이다.
지난 2월 기상청은 최근 1년(2024년 9월~2025년 8월) 동안 풍력발전기 높이(80m, 140m, 220m)의 재현바람정보를 '재생에너지 기상정보 플랫폼'에 처음 공개한 바 있다. 이번에는 5개월 만에 자료 기간을 1년에서 5년으로 확대하고 재현 품질도 크게 개선했다.
이를 위해 기상청은 지상기상관측자료, 연직바람관측장비 등 자체 보유 자료와 함께 민간 풍력발전 관측탑에서 측정된 바람 관측자료를 추가로 수집해 활용했다.
슈퍼컴퓨터 5호기와 한반도 지형 특성을 반영한 한국형 수치모델을 이용해 1km 해상도의 한반도 바람장을 생산한 뒤, 자체 개발한 AI-변분자료동화 기술을 적용했다. 이 기술은 수치모델과 실제 관측 간 오차를 학습·보정하고 두 자료를 최적으로 결합해, 관측이 부족한 지역에서도 고품질 바람 정보를 제공한다.
특히 지난 4월, 재현바람장 생산 과제가 과학기술정보통신부 주관 국가 인공지능 사업에 선정되면서 고성능 그래픽처리장치 80장을 확보해 대규모 수치모델 결과와 관측자료를 인공지능으로 학습하는 데 활용할 수 있었다.
그 결과 지난 2월 생산한 1차 재현바람장(1년분)보다 상관계수는 0.98에서 0.99로 높아지고, 재현오차는 약 22% 감소해 성능이 크게 개선됐다.
이는 유럽중기예보센터(ERA5)와 미국항공우주국(MERRA2)이 생산한 재분석 바람과 동일 기간을 비교했을 때 오차가 약 5분의 1 수준에 불과하다. 기상청 재현바람장의 평균 상관계수는 0.99, 재현오차는 0.46m/s인 반면, 유럽은 0.82/2.52m/s, 미국은 0.79/2.41m/s로 나타났다.
5년 기간의 재현바람장은 '재생에너지 기상정보 플랫폼', '기상청 API허브', '기상자료개방포털'을 통해 제공된다.
여기에 더해 기상청은 대용량 재현바람장을 통계적으로 처리한 풍력 기상자원지도를 개발해 이달 말 제공할 계획이다.
