[더 리포트] 2017년 11월 인도 인도네시아 발리 섬 아궁(Agung) 화산이 폭발, 대 혼란을 빚었다. 엄청난 화산재로 인해 항공 교통이 마비되어 10만 명이 넘는 여행객의 발이 묶였다.

현재 세계에는 600개 이상의 활화산이 있다. 화산 학자들은 화산 분출을 보다 정확하게 예측하기 위해 노력한다. 화산에서 100 킬로미터 이내에 살고 있는 인구만 약 8억 명 정도로 추산된다. 

과학저널 <네이처>는 7일 화산 재해를 막기 위해 인공 지능이 이용되고 있다고 전했다.

영국의 브리스톨 대학 (University of Bristol)의 화산 학자 인 줄리엣 빅스(Juliet Biggs) 연구팀은 오는 20일 뉴 멕시코 주 산타페에서 열리는 컨퍼런스에서 관련 내용을 발표할 예정이다.

네이처에 따르면 빅스 연구팀은 위성(유럽 센티넬-European Sentinel-1)의 레이더 관측을 사용해 화산을 살핀다. 위성들은 지구의 궤도를 돌면서 매 6, 12일 또는 24일마다 전 세계 화산에 대한 데이터를 가져다 준다.

측정은 이런 식이다. 특정 지점을 두고 위성과 땅 사이의 거리를 측정한다. 시간이 지남에 따라 변동사항을 체크한다. 변수는 지면 상승이나 화산 아래에서 마그마이 이동이다.

다만 이 데이터에는 문제가 있다. 대기의 수증기가 이동 지면의 신호와 비슷해 왜곡이 일어나기 때문이다.

그 한 예가 바로 2017년 11월 인도 아궁 화산의 이미지를 파악했을 때이다. 당시 작은 지진이 계속 일어났으나 주변의 대기 왜곡으로 작업이 방해를 받았다.

빅스 연구팀은 대기 신호를 교정할 방법을 고안했다. 지상의 대기 운동은 마그마가 두 개의 화산을 연결하는 '천연 배관 시스템'에서 움직이고 있다는 신호였던 것이다. 이런 내용은 지난 달 네이처(Nature Communications)에 보고됐다.

또한 브리스톨 대학 (University of Bristol)의 지구 물리학자인 파피안 알비노(Fabien Albino) 팀은 실시간에 가까운 날씨 모델을 사용하여 대기 왜곡을 빨리 보정 할 수 있는 방법을 개발하고 있다. 주어진 지역에서 대기의 변화를 예측하면 화산 활동이 아닌 수증기에 의해 야기될 수 있는 위성 레이더 데이터의 비정상적인 신호를 식별 할 수 있다는 것.

이런 연구가 결합되어 빅스 연구팀은 전 세계의 화산을 좀 더 빠르고 정확하게 모니터링하고 있다. 이들은 900개 이상의 화산을 관측하는 3,000개 이상의 이미지를 훑어본다. 나아가 더 자세히 조사하기 위해 약 100개의 이미지로 모니터링 신경망을 만들었다.

다른 한켠으로, 리즈 대학(University of Leeds)은 지구 물리학자 앤두류 후퍼(Andrew Hooper)가 이끄는 연구팀은 불안정의 징후를 자동으로 감지하는 또 다른 방법을 개발하고 있다.

이들은 위성 레이더 이미지를 분류하는 대신 위성 데이터의 변화를 검색하는 기술을 사용한다. 지면이 변형되고 있을 경우, 그 왜곡이 속도를 높이거나, 형태가 바뀌기 시작하면 자동으로 표시된다. 이를 통해 연구원들은 장기간에 걸친 작은 변화까지 탐지 할 수 있다.

이 화산 학자들의 궁극적인 목표는 ‘모든 화산에 대한 데이터를 늘, 계속해서 처리하는’ 일이다. 이 노력들은 첨단기술의 도움으로 힘을 얻고 있다.