'빅데이터+인공지능+지질학'의 결합..."지구과학 연구 패러다임 바꿀 것"

2024 세계지질과학총회 D-1 주년 기념 국제지질포럼

국제지질포럼에서 강연 중인 치우밍 청 교수. 부산=박건희

인공지능(AI)과 지질학의 만남이 지구과학 분야의 연구 패러다임을 바꾸고 해당 분야의 발전을 촉진할 것이라는 전문가 의견이 제기됐다. 

치우밍 청 중국 중산대 및 베이징 중국지질대 교수는 '2024년 부산 세계지질과학총회(IGC2024) D-1주년' 기념 행사로 부산 벡스코에서 29일 열린 국제지질포럼에서 "AI와 빅데이터는 지구과학에서 혁신을 일으킬 것"이라고 밝혔다. 

국제지질과학연맹(IUGS) 전 회장인 청 교수는 회장 재임 시절 IUGS에서 '딥타입 디지털 어스(DDE)' 프로그램을 이끌었다. DDE는 빅데이터 분석, 인터넷 클라우드 컴퓨팅, 기계학습(머신러닝)과 AI 등 디지털 기술을 지질학에 접목해 지구의 진화 과정과 지속가능한 개발 방법을 연구하는 프로그램이다.

학부 시절 수학을 전공한 후 지질물리학계로 뛰어든 청 교수는 "빅데이터 시스템과 머신러닝은 생물다양성, 광물 자원 개발, 퇴적물의 발달 과정 연구 및 기후 변화와 해수면 상승 추이 같은 지질학계의 주요 현안을 효율적으로 연구하는 데 필수적"이라고 말했다.

지질과학과 AI의 접목은 기계학습을 통한 빅데이터 분석, 3D 및 4D 모델링 제작 등으로 구체화된다. 지각판에서의 광물 형성 과정을 모델링하거나 구리(Cu) 같은 광물 퇴적물의 수 만 년에 걸친 공간적·시각적 분포도를 시각화하는 등의 작업이 가능하다. 오랜 시간에 걸친 지구 산소화, 마그마 및 퇴적물 유동 등의 다양한 데이터를 조합해 생물다양성의 과거와 현재를 보여주는 3D 이미지를 생성할 수도 있다. 청 교수는 2022년 AI에 현무암 샘플 약 30만 개를 학습시켜 얻은 지구화학 데이터를 기반으로 대기 산소화가 발생한 원인을 추론했다.

 교수는 한·중·일·러를 기반으로 한 동아시아권 젊은 지질학자들이 빅데이터와 인공지능을 활용한 공동연구에 앞장 서야한다고도 강조했다. 알프스-히말라야 조산대와 환태평양 조산대가 만나는 지점에 위치한 동아시아는 지진, 화산 등 자연재해의 위협에서 자유로울 수 없기 때문이라는 설명이다. 또 이 같은 지질 조건은 원자력 발전소, 광물 채굴 등의 주요 산업에도 영향을 미친다고 청 교수는 설명했다. 

청 교수는 "데이터, 수학, 컴퓨팅 기술을 조합해 예측 가능한 지질학적 문제를 해결할 수 있다"며 "이 기술이 지구시스템 과학 연구의 패러다임을 바꿀 것"이라고 말했다. 그는 "디지털 변환 시대 지구과학의 발전을 촉진할 수 있도록 아시아지질학회 등 아시아 국가 기반 지질학 연구자들의 네트워크를 형성 해야한다"고 강조했다.  앞서 27일 열린 기자간담회에서 청 교수는 "아시아지질총회(Asia Geology Congress) 등을 설립해 아시아권 연구자들이 서로의 연구 내용을 공유하는 장이 마련돼야 한다"라며 "지질학에 관심 있는 중·고등학생에게도 연구 데이터를 공유해 교육의 기회를 제공할 수 있다"라고 말했다. 

디지털 기술을 기반으로 한 지질학 연구 방안은 전세계 지질학자가 모일 내년 IGC2024에서 주요 주제로 활발히 논의될 예정이다.   

[박건희 기자 wissen@donga.com]