구글 딥마인드, 태풍 경로·강도 동시 예측 AI '웨더넥스트' 공개
구글 딥마인드는 열대 저기압의 경로와 강도를 단일 시스템에서 동시에 예측하는 AI 모델 '웨더넥스트 사이클론스(WN-C)'를 공개했습니다. 기존 전문 기상 모델들을 정확도 면에서 능가하며, 특히 저해상도 데이터를 사용함에도 불구하고 향후 경로와 강도 예측에서 획기적인 성능을 보여줍니다. 이는 기상 예측 분야의 AI 기술적 우위를 다시 한번 증명하는 중요한 연구 성과입니다.
구글 딥마인드의 웨더넥스트(WeatherNext), 사이클론(열대 저기압) 경로 및 강도 동시 예측 Jonathan Kemper의 LinkedIn 프로필 보기 2026년 8월 9일 THE DECODER가 작성함
딥마인드의 새로운 기상 AI는 전문 예측 모델보다 더 정확하게 열대 저기압을 예측하며, 100배나 더粗(거친) 저해상도의 데이터로 이를 수행합니다. 이 모델이 정확히 어떻게 이러한 결과를 내는지는 개발자들에게도 명확하지 않습니다.
구글 딥마인드는 최고 수준의 운영 모델보다 약 하루 더 먼 미래를 내다볼 수 있는 열대 저기압 예측 AI 시스템인 '웨더넥스트 사이클론스(WeatherNext Cyclones)', 줄여서 WN-C를 선보였습니다. 이러한 발전은 전통적인 기상 모델이 지난 10년 동안 이룬 발전과 거의 맞먹는 수준입니다. 이 모델은 미국 국립 허리케인 센터(NHC), 대기 연구 협력 기관, 그리고 영국 기상청(UK Met Office)과 함께 구축되었습니다. 2025년 6월부터 구글의 웨더 랩(Weather Lab)에서 실시간으로 예측이 진행되고 있습니다.
딥마인드에 따르면, 2025년 자메이카에 상륙한 멜리사 허리케인 기간 동안 이 모델은 NHC가 폭풍의 급격한 강도 증가를 제때 예측하는 데 도움을 주었습니다. 급격한 강도 증가란 24시간 이내에 풍속이 최소 30노트(약 54km/h) 이상 증가하는 현상을 말합니다.
WN-C, 수십 년의 한계를 극복하다 사이클론 예측은 오랫동안 트레이드오프의 문제로 어려움을 겪어왔습니다. 유럽중기예보센터(ECMWF)의 앙상블 시스템(ENS)과 같은 전 지구 모델은 경로 예측에는 강하지만 강도 예측에는 너무 해상도가 낮습니다. 반면 미국 해양대기청(NOAA)의 허리케인 분석 및 예측 시스템(HAFS)과 같은 전문 지역 모델은 강도 측정은 더 정밀하게 제공하지만 경로 예측의 정확도가 떨어집니다. 네이처(Nature)에 발표된 논문에 따르면, WN-C는 단일 시스템에서 두 가지를 모두 처리합니다.
5일 예보의 경우, 예상 폭풍 중심 위치의 오차는 평균 230km로, ENS의 370km 및 딥마인드의 이전 모델인 GenCast의 335km에 비해 크게 개선되었습니다. 3일 강도 예측에서는 WN-C가 HAFS보다 3.75노트(약 4.3mph) 더 정확합니다. WN-C는 다양한 예측 시점에 걸쳐 확률론적 폭풍 강도 예측에서도 ENS 및 GenCast보다 두 배 이상 높은 점수를 기록했습니다. 폭풍이 허리케인 강도에 도달하는 기준점인 64노트 바람의 확률 예측에서, 딥마인드는 이 모델이 의사 결정에 있어 ENS보다 더 높은 실용적 가치를 제공한다고 밝혔습니다.
저해상도 데이터, 더 날카로운 예측 WN-C는 각 지점이 약 28km를 커버하는 데이터 격자에서 작동하며, 이는 전문 지역 모델보다 약 100배 더 거친(저해상도) 데이터입니다. 딥마인드에 따르면 격자점당 111km를 커버하는 소형 버전조차도 경쟁력 있는 결과를 냅니다. 저자들은 "고해상도가 최첨단 강도 예측을 위한 엄격한 전제 조건은 아니다"라고 말합니다. 거친 기상 데이터에는 누구보다 생각했던 것보다 훨씬 더 많은 폭풍 강도에 대한 정보가 포함되어 있는 것으로 보입니다. 이 해상도에서 모델이 어떻게 그렇게 정확한 예측을 생성하는지는 여전히 연구로 남아있는 문제입니다.
기능적 생성 네트워크(Functional Generative Networks)가 디퓨전을 대체 WN-C는 기능적 생성 네트워크(FGN)를 사용합니다. 이전 모델인 GenCast는 AI 이미지 생성기에서 가장 잘 알려진 방법인 디퓨전(Diffusion)에 의존하며, 예측 단계마다 신경망을 수십 번 통과해야 합니다. 반면 FGN은 단 한 번의 통과로 처리하여 속도가 8배 더 빠릅니다. 불확실성을 포착하기 위해 이 시스템은 대부분의 접근 방식처럼 개별 픽셀에 노이즈를 추가하지 않습니다. 대신 네트워크의 제어 계층에 노이즈를 주입합니다. 이렇게 하면 단순히 동일한 출력의 잡음 변형이 아니라 서로 다르지만 물리적으로 일관된 시나리오가 생성됩니다.
두 가지 매우 다른 데이터 소스에 대한 훈련이 핵심이었습니다. 연구팀은 ECMWF 분석의 약 20TB에 달하는 전 지구 대기 데이터와 약 5,000개의 역사적 사이클론을 큐레이션한 데이터베이스를 함께 사용했습니다. 모델이 두 소스에서 동시에 학습할 수 있도록, 위치, 강도 및 범위를 포함하는 표 형식의 폭풍 데이터가 기상 데이터와 동일한 지리적 격자에 투영됩니다. 이를 통해 신경망은 경로, 강도 및 바람 반경을 직접 예측할 수 있습니다. 논문의 절제 연구(Ablation studies)에 따르면 이러한 통합 훈련이 성능 향상을 이끈 핵심으로 확인되었습니다.
폭풍당 1,000개의 시나리오 15일 예보 구동(원문 누락 부분)