천리안위성, 깜깜한 밤에도 컬러영상 보여주는 비결은

가시채널 영상 작동 못하는 야간에도
인공지능기법 이용 천연색 영상 제작
태풍중심·대설구름·바다안개 정보제공

천리안위성 2A호가 지난해 9월5일 오전 6시에 촬영한 태풍 ‘하이선’ 가시영상(왼쪽)과 인공지능을 활용해 컬러화한 영상(오른쪽). 컬러영상에서는 일출 전이어서 가시채널이 제대로 작동하지 않음에도 태풍과 구름을 볼 수 있다. 기상청 제공

천리안위성 2A호가 촬영한 영상을 인공지능기법으로 가공해 깜깜한 밤에도 선명한 천연색 영상으로 볼 수 있는 서비스가 제공된다.

기상청은 23일 “인공지능을 활용해 밤에도 선명한 천리안위성 2A호 천연색 영상을 국가기상위성센터 누리집을 통해 제공한다”고 밝혔다.

2018년 12월 발사된 천리안위성 2A호는 현재 국내뿐만 아니라 아시아·태평양지역의 사용자에게 다양한 기상영상을 서비스하고 있다. 하지만 태양반사광으로 촬영하는 가시채널 영상은 낮에 찍은 영상만 선명한 천연색으로 제공하고 밤에 찍은 사진은 제공할 수 없었다.

기상청이 천리안위성 2A호의 야간 컬러영상 제공을 위해 도입한 인공지능기법인 ‘조건 생성 적대적 신경망’(CGAN) 원리. 위조지폐범에 해당하는 생성자와 경찰에 해당하는 판별자를 경쟁적으로 학습시키는 과정을 통해 정확한 모델을 만드는 방식이다. 기상청 제공 ※ 이미지를 누르면 크게 볼 수 있습니다.

기상청은 밤에도 천연색 영상을 제공하기 위해 인공지능기법을 이용한 ‘천연색 위성영상’ 서비스 체계를 구축했다. 적용한 인공지능기법은 ‘조건 생성적 적대 신경망’(CGAN)으로, 위조지폐 판별로 널리 알려진 방법이다. 가짜 지폐를 생성하고 이를 판별하는 과정을 반복해 생성자와 판별자의 상호견제 학습을 통해 정확한 모델을 생성한다. 인공지능은 낮 동안의 적외영상과 가시영상을 한 쌍으로 학습해 밤 시간의 적외영상으로 가시영상을 생산한다.

기상청은 “천리안위성 2A호의 천연색 영상을 사각시간대 없이 사용해 여름철 한반도 접근 태풍 중심 상세분석, 겨울철 서해안 대설 구름 사전 탐지, 봄철 바다안개 상세정보 제공 등에 유용하게 활용될 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.

이근영 기자 [e-mail]