AI가 정확도 높인 서울시 ‘미세먼지 측정 기술’…국무총리상 수상

서울시보건환경연구원이 개발한 미세먼지 간이측정망이 공원과 학교에 설치된 모습. 서울시 제공

서울시보건환경연구원이 지자체에서는 처음으로 인공지능(AI)을 활용한 미세먼지 농도 측정 보정모델을 개발해 국무총리상을 받았다고 30일 밝혔다.

지난해 12월 제27회 지자체 정보통신 우수사례 발표대회에서 공개한 ‘인공지능을 활용한 서울형 미세먼지 간이측정망 구축’ 사례다.

미세먼지(PM2.5) 농도는 보통 광산란법(빛 산란 통해 농도 측정)을 적용한 미세먼지 간이측정기로 파악하는데 이는 도시대기측정망에 설치한 측정기(베타선법)보다 가격이 20분의 1로 저렴해 널리 사용된다. 초·분 단위로 실시간 측정이 가능하다는 장점도 있다.

하지만 빛을 이용하는 탓에 직사광선 직접 노출되는 데다 기온과 상대습도 등 기상 환경에 취약하고 감지기와 광학부 등 장비 유지관리 수준에 따라 정확도가 좌우된다는 문제점이 있다.

이에 연구원 측은 서울 시내 간이측정기 520대와 도시대기측정망 25대에서 수집하는 데이터를 합치기로 했다. 머신러닝(기계학습)한 AI가 측정한 농도를 보정해 정확한 정보를 실시간으로 제공할 수 있게 된 것이다.

연구원의 모델로 측정한 미세먼지 농도는 정확도가 59.3%에서 69.8%로 10.5%P 개선됐다.

서울시보건환경연구원이 개발한 미세먼지 간이측정망 시스템 구성도. 서울시 제공

연구원 측은 AI 측정망 운영으로 노약자 등 취약계층에게 배출원에서 발생하는 미세먼지 농도를 정확하게 실시간으로 공개할 수 있어 시민 건강 보호에 기여할 것으로 기대하고 있다.

해당 사례를 발표한 최예덕 연구사는 “향후 다양한 인공지능 연산방식(Algorithm)을 비교하고 최적의 연산방식을 실시간으로 적용해 더 정확한 미세먼지 정보를 제공하기 위해 노력하겠다”라고 밝혔다.

김보미 기자 bomi83@kyunghyang.com