주차장에서 돈이 보인다
수수께끼처럼 보이는 이 사진은 꽤 많은 정보를 담고 있다. ©Orbital Insight 이 사진은 무엇을 찍었을까요? 언뜻 보면 PC 메인보드 회로판과 같고 동전을 겹치는 모습을 멀리서 찍은 것 같기도 합니다.정답은 인공위성이 내려다본 미국의 대형마트와 주차장입니다. 각진 모양의 큰 물체는 슈퍼 건물로, 그 바깥쪽에 나란히 주차되어 있는 차가 보이네요.그런데 이 사진에는 눈에 보이지 않는 투자 정보가 숨어 있습니다. 대형마트 주차장 사진과 투자가 무슨 상관이냐고 의문이 들 수도 있지만 분명 관계가 있습니다.쇼핑을 하러 마트에 오는 사람이 많기 때문에 차가 많이 주차되어 있다면 그만큼 소비가 잘 되고 경기가 좋다는 뜻입니다. 또어떤마트에특히사람들이많이모이면그마트는다른마트에비해매출이높다고할수있습니다. 가끔 한번이 아니라 매주, 매달 그렇게 사람과 차가 많으면 그 마트가 시장에서 차지하는 점유율이 높다고 볼 수 있고 투자자 입장에서는 그 기업을 긍정적으로 평가할 수도 있습니다.물론 그 마트의 경영정보와 전반적인 경기에 관해서는 전문적이고 다양한 지표가 있겠지만 다른 측면에서 현상을 관찰하고 검증하고 싶을 때 이런 자료들은 많은 도움이 될 것입니다.인공지능과 결합한 위성영상마트 주차장에 주차돼 있는 차량 대수를 시장경제 흐름을 보여주는 지표로 사용할 수 있다는 아이디어는 참신하지만 실제 적용하기는 쉽지 않습니다. 사람이 일일이 자동차 수를 세는 데는 시간이 걸리고 비효율적이기 때문입니다. 하지만 인공지능의 도움을 받으면 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다.머신러닝 또는 기계학습은 컴퓨터를 사람처럼 학습시켜 스스로 규칙을 찾아 적용하고 판단하도록 하는 기술로 이미지를 분석할 때에도 많이 사용됩니다.
우리 인간은 어디로 데려가도 자동차를 보면 그게 자동차라는 사실을 금방 알 수 있습니다. 하지만 컴퓨터는 그렇지 않아요. 이런 컴퓨터에 수많은 자동차 사진을 보여주고 자동차의 특징을 스스로 학습하고 그 안에서 통계적 규칙을 찾아내는 것이 머신러닝, 즉 기계학습입니다.이렇게 컴퓨터가 학습을 하면 사람이 직접 눈으로 보고 판독하던 것을 자동화할 수 있습니다. 학습 데이터가 많을수록 컴퓨터가 분석한 결과의 정확도와 신뢰도가 높아집니다.인공지능 이용 시 가장 큰 장점은 무엇보다 많은 데이터를 신속하게 분석하고 빠른 시일 내에 필요한 사람에게 정보를 제공함으로써 그 가치를 높일 수 있다는 것입니다.
투자 정보를 주는 인공위성 영상 중국은 성장 가능성이 높은 만큼 투자가치도 높습니다. 그러나 사회체제 특성상 투명하고 다원화된 정보를 얻기는 어렵습니다. 중국 정부가 공개하는 경제지표를 그대로 믿을 수도 없습니다.이럴 때 원격 탐사가 진가를 발휘할 수 있습니다.인공위성이 촬영하는 건 외부 공간인데 어떻게 사회경제활동까지 알아볼 수 있는지 의문을 가질 수도 있을 겁니다. 하지만 우리 인간은 땅을 근간으로 살아가기 때문에 지리 공간에 여러 흔적을 남깁니다. 사람이 오가는 곳에는 길이 나고 큰 도로가 놓이면 그 주변에 상점이 생기고 장사가 잘 되는 상권은 주변 지역으로 점차 확장됩니다. 도시가 확장되면 더 많은 사람들이 모이기 때문에 건물은 고층, 고밀화되고 도로는 더욱 복잡해집니다.
인공위성 영상에는 사람이 살아가는 흔적이 고스란히 묻어 있다. 2014년 터키 디얄바키르주를 찍은 인공위성영상©Planet Labs, Wikimedia Commons 위성영상을 경제활동을 유추하는 데 활용할 수 있는 여지가 여기에 있습니다. 지구 궤도를 도는 인공위성은 일정한 주기로 같은 지역을 지나기 때문에 여러 시점에서 촬영한 영상을 살펴보면 토지 이용의 변화나 속도를 과학적이고 객관적인 방식으로 추론할 수 있습니다.최근 지구관측 인공위성이 많아지면서 위성으로 얻을 수 있는 영상이 매우 많아졌고 위성영상과 인공지능을 결합해 사회경제지표를 유추하는 모델을 개발하고 이를 실제 투자정보로 서비스하는 회사도 생겼습니다.미국의 오비탈 인사이트 Orbital Insight라는 회사는 중국의 건설 호황과 경기 흐름을 파악하기 위해 위성 영상에 나타나는 건물의 그림자에 주목했습니다. 건물이 높이 올라갈수록 건물 때문에 생기는 그림자의 크기도 바뀐다는 데 착안한 겁니다. 높은 건물은 그만큼 긴 그림자를 드리우는 법이에요. 따라서 지구궤도를 돌면서 일정한 주기로 같은 위치에서 같은 시간대에 같은 지역을 촬영한 위성영상 타임 시리즈를 봤을 때 그림자가 커지거나 길어지면 건물이 더 높게 올라갔다는 의미입니다.아래 두 영상은 중국 상하이 외곽에 대규모 아파트 단지가 들어선 모습입니다. 두 영상 중 아래 영상은 그림자 지역을 분류해 빨간색으로 표시한 것입니다. 그림자가 클수록 높은 건물이고 커질수록 높아진다고 할 수 있습니다. 물론 이때도 인공지능의 도움을 크게 받을 수 있습니다.
중국 상하이 외곽지역의 아파트단지를 자연색 합성한 영상(위)과 그림자지역만을 분류해 붉게 나타낸 영상(아래)©Orbital Insight 뉴페이스가 이끄는 뉴스페이스 4차 산업혁명과 함께 떠오르는 미래사회의 키워드는 뉴스페이스 NewSpace입니다. 기존의 우주개발이 군사적, 학술적 목적으로 국가가 주도해서 진행됐다면 이제는 우주산업의 패러다임도 민간이 주도하는 쪽으로 바뀌고 있는 겁니다.그리고 이들 민간기업은 인공지능, 빅데이터 처리, 통신, 소형 인공위성 개발 등 고도로 발달한 첨단기술로 무장하고 우주로 뛰어들고 있습니다. 일론 머스크 엘론 머스크 스페이스엑스 제프 베이조스 Jeff Bezos 블루오리진 Blue Origin, 리처드 브랜슨 Richard Bron 버진 갤럭틱 Virgin Galactic이 대표적입니다.그들뿐인가요?이렇게 소수의 유명한 사람만 있었다면 뉴스페이스가 대세로 떠오르지 않았을까요?현재 공간정보시장에 실시간 지구관측을 결합한 신개념 서비스가 등장하면서 부가가치가 높아지면서 벤처자본의 관심과 투자도 늘고 있습니다. 전문 컨설팅 회사인 유로컨설턴트에 따르면 지구 관측 시장은 향후 10년간 매년 약 9.4%씩 증가해 2028년에는 시가총액 1200억달러, 우리 돈으로 15조원 규모에 달한다고 합니다.앞서 소개한 오비탈 인사이트라는 회사도 있고 지구관측과 위성영상을 서비스하는 전통있는 막사 테크놀로지스 맥사 테크놀로지스도 있습니다. 미국 기업 스페이스 노스페이스 Know는 중국 제조업과 관련된 6,000여 개의 산업시설 지역에서 신축되는 건물의 수와 규모를 파악하고 중국 제조업의 경기 흐름을 읽고 있습니다.
미국 멕시코 만변에 위치한 뉴올리언스의 모습. 랜샛 위성이 촬영하고 텔아스랩에서 처리한 위성 영상 이미지다. 이곳에서 주로 행해지는 사탕수수 농업은 미시시피강의 제방을 따라 연분홍색과 청색으로 나타난다. © NASA, 텔루스랩스 위성 영상과 인공지능 분석에 기반한 정보 서비스를 제공하는 또 다른 회사로 미국의 텔루스랩이 있습니다. 이 회사는 농업정보에 특화돼 있지만 돈을 주고 사야 하는 고해상도 위성영상이 아닌 공공 목적으로 개발된 지구관측 인공위성으로 무상으로 배포하는 위성영상을 사용한다는 점이 재미있습니다.텔아스랩은 랜싯과 센티넬 위성이 제공하는 영상 데이터와 미국 나사, 해양대기청, 농무부 등이 제공하는 부가 정보를 바탕으로 미국 2,000군에서 18년간 하루 단위로 농업 작황 변화를 설명할 수 있는 인공지능 모델을 개발했습니다. 이 인공지능 모델은 수신된 위성영상을 입력하면 농작물의 현재 생육상태를 알리고 생산량도 예측할 수 있습니다.2016년 텔아스랩은 미국의 콩 생산량이 제곱킬로미터당 약 360톤이 될 것으로 예측했는데, 미국 농무부가 공식 발표하기 두 달 전에 예측한 수치임에도 오차범위 1% 안에 들 정도로 정확했다고 합니다.인공위성 원격탐사와 위성영상, 지구관측…당장 우리와 상관없는 최첨단 기술에 불과하다고 생각하세요? 우주개발 선진국은 물론 후발주자들도 보다 높은 부가가치와 미래산업의 먹거리를 놓치지 않기 위해 뛰어들고 있는 분야입니다.우리나라에도 뛰어난 기술력과 참신한 아이디어로 무장한 지구관측, 위성영상서비스 스타트업이 많이 생겨나고 무럭무럭 자라길 기원합니다.독자들은 사진과 놀라운 이야기에 빠져 정신을 차릴 새도 없이 마지막 장을 맞이할 것이다.-이흥열(대한원격탐사학회장강원대 지구물리학과 교수)
지구인이라면 누구나 읽어야 할 책이다.- 이지유(과학저술가)
인공위성이 보내온 지구 곳곳의 사진을 보는 것만으로도 만족스럽지만 저자의 꼼꼼한 분석과 과학적 설명이 사진에 깊이를 더한다.- 이은희(하리하라과학저술가)
이 책을 읽다 보면 세계 곳곳을 볼 수 있는 원격탐사의 매력에 매료돼 어느새 인공위성 데이터에 접속해 있는 자신을 발견할 것이다.- 장경애(동아사이언스 대표이사)
우주 분야에서 새로운 기회를 탐색하는 나로호 키즈들이 꼭 읽기를 추천한다.-박재필(나라스페이스 대표)
4차 산업혁명 시대에 인공위성 데이터가 어떻게 미래 성장동력으로 활약하는지, 그리고 지구환경 보호와 지속가능한 발전에 어떻게 기여할 수 있는지를 담았다.- 임효숙(한국항공우주연구원 국가위성정보활용지원센터장)
전공자나 비전공자 모두에게 꼭 필요한 입문서. 인공위성을 타고 세계여행을 하는 기분을 느끼게 해준다.- 김문규 (주)에스아이에스 대표)
인공위성 원격탐사 전문가가 보여주고 들려주는 이야기를 접하면 심봉사가 깨어난 듯한 놀라움을 경험할 수 있을 것이다.- 송인옥(카이스트 부설 한국과학영재학교 교사)
경기 예측부터 기후변화 대응까지 뉴스페이스 시대의 인공위성 활용법을 처음 읽는 인공위성 원격탐사 이야기
김현옥 지음 | 248쪽 | 17,000원
◎지은이 김현옥 서울시립대 조경학과를 졸업하고 독일 베를린공대에서 박사학위를 취득했으며 현재 한국항공우주연구원 국가위성정보활용지원센터 선임연구원으로 일하고 있다.글로벌 지구관측그룹 프로그램 이사회 이사를 역임하며 전 세계 재난지원을 위한 국제협력사업인 인터내셔널차타의 한국 측 실무간사로 활동하고 있다. 베를린공대 박사과정 중 베를린 주정부에서 이공계 여성 과학자 양성을 위해 마련한 장학금을 받은 것을 계기로 여성과 젠더 이슈에도 관심을 갖게 됐다. 현재 대한여성과학기술인회 총무이사를 맡고 있다.기회가 있을 때마다 학생들에게 지구관측 인공위성 원격탐사를 소개하는 과학강연과 진로 멘토링에 참여하고 있다.*소소하게 출판행사를 진행합니다!!*
- 플루토 포스트 팔로우 하세요!2. [미리보기] 연재글에 좋아요 ♥ 눌러주시고 댓글도 부탁드립니다! 3. 연재 후 꾸준히 참여하신 분들 중 3명을 추첨하여 《처음 읽는 인공위성 원격탐사 이야기》를 선물합니다!
- * 이벤트 기간 : 3월 29일(월)부터 4월 11일(일)까지 월, 수, 금 연재 예정 * 당첨자 발표 : 4월 12일(월)
