지진 예보의 미래를 재구성하는 AI

올해 그리스 산토리니 섬을 뒤흔든 연이은 지진으로 주민과 관광객이 공포에 떨었을 때 지진학자 마르가리타 세구우는 AI 기반 알고리즘인 QuakeFlow를 통해 위기 상황을 분석했습니다.

스탠포드 대학교에서 개발한 QuakeFlow는 다음을 활용합니다.머신 러닝 와 클라우드 컴퓨팅을 통해 기존 방식보다 더 정확하고 빠르게 지진 활동을 감지하고 처리할 수 있다고 영국 지질조사국에서 일하는 세구는 말합니다.

세구는 AI를 활용하여 2024년 12월부터 1,500건의 작은 진동(기존 기술로는 놓치기 쉬운 미묘한 경고)을 감지했으며, 1월 26일 지진 활동이 본격화되어 2월 2일 정점을 찍기 전인 1월 26일에 1,500건의 작은 진동을 감지했습니다.

세구는 이렇게 설명했습니다:

(산토리니에서 발생한) 대규모 지진을 살펴보면 연구자들은 진도 4의 지진으로 시작하여 진도 5, 그리고 다시 진도 4로 이어지면서 시스템이 이완될 때까지 지진이 반복되는 패턴을 보았습니다."라고 말합니다;

그녀는 덧붙였습니다:

"우리는 진도 4 사이의 연관성을 확인하면서 그 간극을 메우고 있습니다."라고 말합니다;

그리고미얀마를 중심으로 한 동남아시아에서 발생한 대지진, 는 지진의 발생 시기, 위치, 규모를 예측하는 데 따르는 어려움을 극명하게 보여주는 사례입니다.

AI는 이미 폭풍과 홍수 예보에 혁신을 가져왔지만, 이제 지진학자들은 이전에 감지하지 못했던 지진을 발견하는 데 AI를 활용하고 있습니다.

이렇게 증가하는 데이터는 위험 평가를 향상시킬 뿐만 아니라 생명을 구할 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다.

로스알라모스 국립연구소의 과학자 크리스토퍼 존슨은 톰슨 로이터 재단과의 인터뷰에서 이렇게 말했습니다:

AI는 일반적으로 신호에서 (배경) 소음 수준 이하로 떨어지는 작은 지진을 점점 더 많이 감지하는 능력을 혁신적으로 향상시켰습니다. 특정 지역에 센서가 있더라도 놓치는 이벤트가 있을 수 있습니다;

특정 지진을 예측하는 것은 어려운 일입니다.

지진은 지각에 응력이 쌓였다가 갑자기 방출될 때 발생하지만, 응력의 강도가 항상 지진의 규모를 결정하는 것은 아닙니다.

수십 년에 걸친 연구에도 불구하고 과학자들은 아직 결정적인 전구체, 즉 임박한 지구 종말을 알리는지진.

대신 지진학자와 지역사회 모두 특정 지역의 지진 위험을 평가하기 위해 과거 패턴에 의존합니다.

존슨이 말했습니다:

30년 주기로 위험도가 추정됩니다. 따라서 단층 옆에 산다면 일생 동안 지진이 발생할 가능성이 있다는 것을 알 수 있습니다. 어디서든 지진이 발생하면 짧은 시간 내에 그 근처에서 더 큰 지진이 발생할 확률이 높아지며, 이는 더 큰 지진으로 확대될 수 있습니다;

뉴멕시코에서 존슨의 팀은 원래 음성 인식용으로 설계된 AI 모델인 Meta의 Wav2Vec-2.0을 활용하여 전례 없는 정확도로 지진을 감지하고 있습니다.

지진 파형(시간 경과에 따른 진동 패턴)을 분석하여 시간 경과에 따른 진동 패턴을 분석함으로써AI는 실시간 장애 이동을 추적하는 데 있어 기존 방식보다 뛰어난 성능을 발휘합니다.

그는 주목했습니다:

언제, 어디서, 얼마나 큰지 알고 싶을 것입니다. 이 모든 것을 한꺼번에 해결하려고 하는 것은 우리가 처한 상황이 아닙니다;

하지만 지진의 정확한 시간과 위치를 정확히 파악하는 것은 지진학의 궁극적인 과제로 남아 있습니다.

기후 변화가 전 세계 지진 활동에 영향을 미칠 수 있기 때문에 이러한 노력은 더욱 절실해지고 있습니다.

GFZ 독일 지구과학 연구센터의 연구에 따르면 해수면 상승이 지각 단층에 추가적인 압력을 가하여 잠재적으로 지진 주기를 가속화하고 전 세계적으로 지진 발생 빈도를 증가시킬 수 있다고 합니다.

지진 예보에 필요한 충분하고 필수적인 리소스 확보

AI는 지진 탐지에 혁신을 일으키고 있지만, 그 효과는 여전히 모든 국가가 제공할 수 없는 고품질 지진 데이터에 달려 있습니다.

존슨은 미국과 중국과 같은 부유한 국가는 조밀한 지진계 네트워크를 지원할 수 있는 인프라를 갖추고 있지만 필리핀과 네팔과 같이 지진이 발생하기 쉬운 지역에는 필요한 자원이 부족한 경우가 많다고 말했습니다.

이러한 격차를 해소하기 위해 연구자들은 스마트폰과 태블릿의 가속도계를 비롯한 대체 솔루션으로 눈을 돌리고 있습니다.

예를 들어, Google은 2020년 캘리포니아에서 시작하여 2023년 인도까지 지진 경보를 Android 운영 체제에 통합했습니다.

현재 전 세계적으로 사용되고 있는 이 시스템은 수백만 대의 스마트폰 데이터를 분석하여 실시간으로 진동을 감지하고 몇 초 내에 알림을 전송하여 사용자가 충격에 대비할 수 있는 결정적인 순간을 제공합니다.

탐지 그 이상,AI 기반 기술 재난 대응을 강화하고 있습니다.

인도에서는 연구원들이 앱 기반 플랫폼인 우타라칸드 주 지진 조기 경보 시스템을 개발하여 경보를 발령하고 위치 데이터를 제공하여 구조 활동을 조율하는 데 도움을 줍니다.

세구는 이렇게 말했습니다:

"지진은 1초가 영원이에요."라는 말이 있습니다;

조기 경보는 지진이 발생하기 전에 고속 열차의 속도를 늦추거나 중요한 의료 절차를 일시 중지하여 피해를 최소화하고 생명을 구할 수 있습니다.

앞으로 머신러닝은 지진 위험 관리에서 더 큰 역할을 할 수 있을 것입니다.

방대한 양의 데이터를 분석합니다,AI 는 곧 정부가 위험 평가를 개선하고 보다 효과적인 안전 조치를 시행하는 데 도움이 될 것입니다.

그녀는 이렇게 지적했습니다:

"우리는 항상 패닉 모드에 빠져서는 안 됩니다."

지진은 여전히 예측하기 어렵지만, AI는 그 피해를 줄일 수 있는 유망한 방법을 제시합니다.

세구는 결론을 내렸습니다:

"우리는 지구를 이해하는 혁명을 살고 있습니다."라고 말합니다;