[표지로 읽는 과학] 딥러닝으로 사계절 북극 해빙을 관측하다

네이처 제공

이번주 네이처는 북극의 여름에 해당하는 2018년 8월 독일 알프레드 베게너 연구소가 해빙이 녹는 모습을 촬영해 표지에 담았다. 북극의 해빙은 가을과 겨울철에 발달했다가 봄과 여름에는 점차 녹아 9월 초에는 한겨울의 절반 이하로 줄어든다.

사계절 내내 북극 해빙의 변화를 관측할 수 있다면 좋겠지만 해빙이 녹는 5월부터 9월까지의 관측 데이터에서 해빙의 두께를 파악하기란 쉽지 않다. 여름 기간 동안에는 얼음의 눈과 얼음 자체가 녹아 있을 수 있어 레이더 신호가 바다에서 반사된 것인지 얼음 표면에 녹아있는 물에서 반사된 것인지 구분하기 어려웠다.

잭 랜디 노르웨이 북극대 박사후연구원이 이끄는 연구팀은 일년 내내 북극 해빙의 두께를 측정할 수 있는 새로운 접근방법을 이번주 네이처 논문에서 제시했다. 연구팀은 유럽우주국(ESA)의 크라이오샛(CryoSat)-2 위성에서 해빙이 녹는 기간 동안의 데이터를 수집한 뒤 딥러닝 알고리즘과 수치 시뮬레이션을 적용해 분석했다.

사계절의 해빙 두께 데이터는 알프레드 베게너 연구소가 북극 해빙 두께를 측정하기 위해 진행하는 항공 조사 프로젝트인 '아이스버드'를 통해 얻은 결과와 비교해 신뢰도를 높였다.

기후변화는 이전 1000년간 볼 수 없던 빠른 속도로 북극 해빙을 감소시키고 있다. 연구팀은 해빙 두께에 대한 연중 기록으로 북극의 기후변화를 더 잘 이해할 수 있기를 희망한다. 미셸 사마도스 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 지구과학과 교수는 "기후모델에 새로운 해빙 두께 데이터를 적용해 미래에 기후변화를 장기적으로 예측할 수 있다"고 말했다.

[이영애 기자 yalee@donga.com]