엔비디아, 기상 예보 패러다임 뒤집는 어스-2 모델 발표… 수 시간 걸리던 예보 ‘단 몇 분’ 만에 끝

엔비디아가 슈퍼컴퓨터의 전유물이었던 기상 예보 영역을 AI로 완전히 대체할 수 있는 모델 어스-2(Earth-2)를 공개했다. 엔비디아는 26일(현지시각) 미국 휴스턴에서 개최된 미국기상학회(AMS) 회의에서 기존의 물리 시뮬레이션 방식을 압도하는 기상 예측 AI 모델 어스-2 제품군을 전격 발표했다. 이번 발표는 막대한 비용과 시간이 소요되던 전통적인 예보 체계를 GPU 기반의 초고속·저비용 구조로 전환하는 신호탄이 될 것으로 전망된다.

엔비디아의 이번 발표에서 가장 눈길을 끄는 대목은 구글 딥마인드와의 격차다. 엔비디아는 자사의 모델이 구글이 2024년 말 선보인 AI 기상 모델 ‘젠 캐스트(GenCast)’를 70개 이상의 지표에서 능가했다고 밝혔다. 특히 이 모델은 ‘아틀라스(Atlas)’라 불리는 엔비디아의 차세대 아키텍처를 기반으로 설계되었으며, 기존 모델들이 가진 예측 불확실성을 획기적으로 개선했다.

어스-2 제품군은 크게 세 가지 핵심 모델로 구성되어 유기적인 예측 체계를 구축한다. 우선 ‘미듐 레인지(Medium Range)’ 모델은 구글을 압도하는 성능을 바탕으로 중기 예보를 전담한다. ‘나우캐스팅(Nowcasting)’ 모델은 0~6시간 사이의 초단기 예보를 수행한다. 이는 지역별 물리 모델이 아닌 전 지구적 위성 관측 데이터를 직접 학습함으로써 폭풍과 같은 급변하는 위험 기상 상황에 실시간으로 대응할 수 있도록 돕는다.

마지막으로 ‘글로벌 데이터 통합(Global Data Assimilation)’ 모델은 전 세계 수천 개 지점의 기상 데이터를 통합해 실시간 스냅샷을 생성하는 역할을 맡는다. 특히 이 과정은 과거 슈퍼컴퓨터 연산량의 절반을 차지하며 수 시간이 소요되던 고부하 작업이었으나, 엔비디아의 AI 모델은 이를 GPU 상에서 단 몇 분 만에 해결하는 혁신적인 처리 속도를 구현한다.

기술의 실효성은 이미 현장에서 증명되고 있다. 이스라엘과 대만의 기상청은 저해상도 예측을 고해상도로 변환하는 ‘코르디프(CorrDiff)’ 모델을 이미 도입해 정밀 예보에 활용 중이며, 글로벌 에너지 기업 토탈에너지(Total Energies)와 더 웨더 컴퍼니(The Weather Company)는 나우캐스팅 모델을 시험 운용하고 있다.

이러한 AI 기반 예보 체계의 확산은 이른바 기상 예보의 민주화를 불러올 것으로 기대된다. 고가의 슈퍼컴퓨터를 유지하기 어려운 저개발 국가나 소규모 기관도 엔비디아의 AI 모델을 통해 최고 수준의 예보 데이터를 확보할 수 있기 때문이다.