인공지능에 대해 사람들이 가지는 대표적인 선입관 중 하나는 공포심이다. 가까운 미래에 인공지능이 사람들의 일자리를 빼앗고, 언젠가는 인간 문명까지 멸망시키리라는 전망 때문이다.
하지만 사실 인공지능은 기후변화 및 다양한 생물종 보호 등 지구를 보호하는 환경 과학 분야에서 아주 유용하게 사용되고 있다. 이세돌과 세기적인 바둑 대결을 벌인 알파고의 아버지 데미스 하사비스 구글 딥마인드 CEO는 자신의 궁극적인 목표가 인공지능을 이용해 기후변화 모델링 같은 인류 사회의 난제를 극복하는 것이라고 밝힌 바 있다.
인공지능을 이용한 대표적인 생물 보호 활동 사례 중 하나가 미국 코넬대학의 카를라 고메스 교수팀이 추진하는 조류 서식지 분석 활동이다. 미국 환경전문매체 ‘엔시아(Ensia)’의 최신 보도 기사에 의하면, 고메스 교수팀은 그 같은 분석 활동을 위해 ‘eBird’라는 앱을 출시해 일반 시민들이 자기 동네에서 어떤 새들을 몇 마리나 관찰했는지 기록하도록 했다.
그 결과 시민 30만명이 총 3억회 이상의 관찰기록을 이 앱에 남겼다. 그 관찰기록과 더불어 연구실의 관찰 데이터 및 기존 연구결과 등 방대한 자료를 분석함으로써 연구진은 각종 새들이 언제 어디에서 주로 머물고, 계절이 바뀌면 어떻게 이동하는지를 분석하고 예측할 수 있게 됐다.
인공지능에서 이용하는 머신러닝 알고리듬으로 된 정교한 모델로 그 같은 분석‧예측이 가능했던 것. 연구진은 분석 결과를 환경운동가 및 정책결정자들과 공유해 새들의 서식지를 보호하는 데 효과적으로 활용할 계획이라고 밝혔다. 예를 들면, 특정 새들의 이동 경로를 예측해 쌀농사를 짓는 농부들에게 어느 정도의 보상금을 지원하고 그 지역의 물을 남겨 새들이 먹을 수 있도록 하는 식이다.

인공지능으로 식물성 플랑크톤 활동 추적

새들은 지구의 기후변화에서 가장 취약한 생물종 중 하나이다. 매년 소수의 새끼를 낳고 서식지 이동시 기후변화 현상에 민감하기 때문이다. 고산 지역의 툰트라가 사라지면서 서식지를 잃는 새들도 있으며, 일부 바닷새의 경우 해수면 상승에 따라 번식지 섬이 사라지기도 한다. 새들은 자연 환경의 건강함을 암시하는 훌륭한 지표로서, 현재 진행되는 기후변화에 대해서도 중요한 정보를 제공하는 생물종이다.
기후변화 및 지구온난화가 계속 진행될 경우 인류에게 닥칠 가장 큰 위험 중 하나는 산소 고갈이다. 지난해 12월 영국 래스터대학 연구진이 발표한 연구결과에 따르면, 바닷물 온도가 6℃ 오를 경우 식물성 플랑크톤이 멸종해 대기 중의 산소가 고갈될 수 있다고 한다.
햇빛이 스며드는 물에서 서식하는 식물성 플랑크톤은 광합성을 통해 지구 대기 중 산소의 70%를 생산하는데, 바닷물 온도가 높아질 경우 산소 생산량이 줄어들기 때문이다. 이처럼 식물성 플랑크톤은 먹이 사슬의 가장 아래에 위치한 생태계의 주요 자원이자 지구의 대기 구성을 유지하는 데 핵심적 역할을 한다.
미국 항공우주국(NASA)의 세실 루소 연구원은 인공지능을 활용해 바다에 서식하는 식물성 플랑크톤의 개체수 측정 및 정확한 분포를 추적하고 있다. 연구진이 플랑크톤을 추적하는 데 활용하는 자료는 인공위성에서 촬영하는 위성사진이다. 이를 통해 식물성 플랑크톤의 개체수를 파악하고 앞으로 어떻게 변할지 예측하고 있는 것.
그런데 NASA가 2022년부터 PACE(Pre-Aerosol Clouds and ocean Ecosystem)라는 프로젝트를 가동하게 되면 기후변화에 관한 좀 더 상세한 자료를 얻을 수 있을 예정이다. 이 프로젝트를 통해 더 많은 데이터를 모아 인공지능 시스템으로 분석하게 되면, 각각의 미생물과 플랑크톤이 대기 중의 이산화탄소 및 산소 농도에 어떤 영향을 미치는지 구체적으로 알 수 있기 때문이다.

삼림 파괴 감시에도 인공지능 활용

인공지능과 클라우드 컴퓨팅 기술을 접목해 인공위성이 촬영한 수백만 장 속의 위성사진을 세세하게 분석하는 기술을 ‘매크로스코프(macroscope)’라고 한다. 즉, 점 하나가 수 미터 이상에 해당하는 인공위성 사진 속의 특정 물체를 놓고 승용차인지 트럭인지를 구별할 수 있는 기술이다.
세계자원연구소(WRI)는 빅데이터 스타트업인 ‘오비탈 인사이트’와 파트너십을 맺고 수천만 개의 고해상도 위성사진을 바탕으로 삼림 파괴를 감시하고 예측하는 프로젝트를 추진 중이다. 매크로스코프 기술을 활용해 방대한 위성사진의 데이터를 분석함으로써 오지의 새로운 도로 건설 및 삼림 벌채 등의 징후를 파악해 가장 높은 위험에 처한 숲을 예측해내는 것. 이 같은 예측 결과는 지역 당국자들에게 제공돼 삼림을 위협하는 개발 활동 등을 막는 데 이용될 계획이다.
한편, 호주 퀸즐랜드공과대학의 연구진은 코알라 등의 야생동물을 하늘에서 관찰하고 보호하는 인공지능 드론을 개발 중인 것으로 알려졌다. 열감지 카메라가 장착된 이 드론은 인공지능에 의해 스스로 의미 있는 야생동물 정보를 추려서 전송하거나 아생동물의 개체 수 변화를 분석할 수 있다. 이 드론이 개발될 경우 멸종 위기에 처한 동물 종의 이주 계획을 짜거나 생태계를 교란시키는 종을 통제하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.