기후변화 위기의 해결책을 찾는 AI

2021년 7월 미국 캘리포니아에서 발생한 대형 산불은 서울의 3배가 넘는 면적을 태웠다. 같은 시기 중국 허난성에서는 시간당 200mm가 넘는 기록적인 폭우로 수십만 명의 이재민이 발생했다. 작년 12월 미국 중부 지역에서는 강력한 토네이도가 캔터키주를 휩쓸고 지나가 90명 이상의 사망자가 발생했다. 호주 국립기후보호센터 ‘2019년 정책보고서’에 따르면, 2050년까지 지구 온도는 섭씨 3도 증가하면서 인간이 살기 힘든 환경이 될 가능성이 높다고 한다.
세계 최대 자산 운용사인 블랙록(BlackRock)은 2020년 기업의 기후 위기 대응을 투자 전략의 핵심으로 삼겠다고 발표했다. 아울러 화석연료를 통해 25% 이상의 수익을 창출하는 기업들은 투자 포트폴리오에서 제외할 것이라고 밝혔다. 세계경제포럼(WEF)에서도 향후 10년 동안 기업이 부딪칠 가능성이 가장 높은 3대 위험 요소로 기상 이변, 기후 변화 대응 실패, 인간에 의한 환경 훼손을 꼽았다. Jeffrey K. Lazo 연구에 따르면, 갑작스런 기후변화로 인한 업무 중단, 손실 비용 등은 미국에서만 약 6300억 달러 수준으로 평가된다. 이런 직간접적 위험들은 기업 경영의 갑작스러운 변화로 이어져 기존 제품과 서비스의 생존을 어렵게 할 수 있다. 하지만, 기후변화로 인한 위기 상황에도 일부 기업들은 AI를 이용해 기후변화에 대응하고 있다.

기후변화 예측 솔루션으로 사업 안정성 제고

구글은 약 5~10분 만에 최대 6시간까지의 기상변화를 예측할 수 있는 일기예보 인공지능 ‘NowCast’를 2020년 1월에 공개했고, IBM은 기상 데이터, 기후변화 위험 분석 기능 등을 통합한 AI 친환경 솔루션 ‘Environmental Intelligence Suite’를 2021년 10월에 출시했다. 이러한 솔루션들은 고객들의 자연재해 저감 계획 수립을 지원해 피해를 최소화 시켜주며 동시에 회복탄력성(Resilience)을 높여주고 있다. IBM이 서비스 중인 AI 친환경 솔루션은 산불, 홍수, 대기오염 같은 기후 변화를 모니터링하고 예측 경보를 발송해 갑작스러운 비즈니스 중단 위험을 예방해준다. 이를 도입함으로써, 제조업체들은 폭우 및 태풍으로 급박하게 변경될 수 있는 재고 일정을 미리 세울 수 있고, 가장 피해를 보는 자산이 무엇인지 예측해 대비할 수 있다.

산불 조짐 조기에 잡아내는 인공지능

미국 캘리포니아에서는 산불이 최대 고민이다. 빈번히 발생하는 산불로 인한 경제적 피해 규모는 연간 170조 원으로 추산된다. 국내 스타트업 알체라(Alchera)는 97% 판단 정확도를 보여주는 SaaS 형태의 AI 산불감시 시스템 ‘AIIR Firescout’를 개발해 미국 서부 전력회사 PG&E(Pacific Gas and Electric Company)와 실증사업을 진행하고 있다. 기존에는 산불 감시원이 매일 100만 장의 CCTV 영상을 일일이 모니터링해야 해서 산불을 조기에 감지하는데 어려움이 있었다. 24시간 작동하는 AI 산불감시 시스템은 CCTV 영상에서 이상 징후를 발견하면 1분 내에 화재 여부를 자동으로 판단해 소방서에 알림을 전송해 준다. 사람은 하루에 1,000장 정도의 정밀 확인이 필요한 영상만 확인하면 돼 인력과 비용을 절약하면서 산불을 조기에 감지할 수 있다.

AI 빌딩 관리 솔루션으로 탄소배출과 에너지 절감

AI 빌딩 관리 솔루션에 대한 관심도 커지고 있다. EU에 따르면 유럽 전체 건물의 약 75%가 에너지 효율성이 떨어지는 노후화된 빌딩으로 에너지 소비량의 약 40%, 이산화탄소 배출량의 약 36%를 차지한다. 이런 상황에서 지멘스(SIEMENS)는 AI 빌딩 관리 솔루션을 통해 빌딩의 에너지 소비 및 탄소배출 감소에 앞장서고 있다. 지멘스의 스마트 빌딩은 지열과 태양광 발전을 통해 사용전력의 20%를 자체적으로 생산한다. 배터리 저장을 통해 피크 및 오프 피크 기간 동안의 전력 부하를 AI로 최적화해 제어한다. 에너지 소비 데이터를 실시간으로 클라우드에 저장하고 AI로 분석해 최적의 빌딩 에너지 관리 시스템을 구현한다. 지멘스의 AI 빌딩 관리 솔루션을 적용한 영국 런던의 복합상업시설 The Crystal은 비슷한 규모의 건물 대비 이산화탄소 배출량을 70% 절감했다.

고효율 AI 모델 개발과 적용 대상의 확대

하지만, 이러한 기후변화 위기를 극복할 AI 솔루션들 조차도 많은 에너지를 소비하며 데이터가 많을수록 더 많은 이산화탄소를 배출한다. 이를 극복하기 위해서는 AI 연산에 재생 에너지를 우선 고려하고 동일한 에너지로 더 많은 데이터를 처리할 수 있는 고효율의 AI 모델을 개발해야 한다.
글로벌 대기업부터 스타트업까지 다양한 AI 기업들이 혁신 기술과 새로운 아이디어로 기후변화 관련 페인 포인트(Pain Point)를 해결하며 새로운 가치를 창출하고 있다. 탄소중립 지원금을 대폭 늘려 이러한 혁신 기술과 솔루션의 적용대상을 확대하고, 기후대응 기술개발 투자에 대한 세제혜택을 통해 기업들의 기술개발을 유도하는 정책이 필요한 시점이다. 더 많은 AI 기업들이 기후변화 위기 극복에 앞장서 지속 가능한 지구를 만들어가길 기대해 본다.