하늘의 30% 예측 복원…오차 10%
인공지능(AI)이 오랫동안 미완성으로 남았던 자외선 우주 지도의 빈칸을 메웠다. 기존 관측자료를 통합하고 한 번도 촬영하지 못한 영역까지 예측하면서 최초의 빈틈없는 자외선 하늘 지도가 탄생했다.
미국 존스홉킨스대학교 천체물리학자 브리스 메나르 교수 연구팀은 AI 기업 앤트로픽의 연구 도구 클로드 사이언스(Claude Science)를 활용해 자외선 전천 지도를 완성했다고 최근 발표했다. 전천 지도란 지구에서 바라볼 수 있는 하늘의 모든 방향을 하나의 평면에 펼친 것이다.
그간 천문학자들은 전파와 적외선, 가시광선 등 다양한 파장으로 지도를 제작해 왔지만, 자외선 지도에는 상당한 공백이 남아 있었다. 지구 대기가 자외선의 대부분을 흡수하기 때문에 우주망원경을 이용해야 하는 데다, 밝은 별이 밀집한 영역은 관측 장비가 손상될 위험이 있어서다.
미 항공우주국(NASA)의 자외선 관측 위성 갤렉스(GALEX)는 2003년부터 2013년까지 약 3만8000회 관측 활동을 통해 전천의 약 3분의 2를 촬영했다. 이 정보를 활용한 연구팀은 AI에 세계 각국의 자외선 관측자료를 추가 수집하고 하나의 지도로 통합하도록 지시했다. AI는 서로 다른 관측 장비의 밝기 기준을 통일하고 영상의 잡음을 제거했다.
AI는 이어 자외선으로 촬영된 영역과 가시광선, 적외선, 전파 관측자료의 관계를 학습해 나머지 약 3분의 1을 예측했다. 연구팀은 실제 관측값이 있는 영역 일부를 가리고 AI에 복원하도록 했다. 여러 차례 개선한 결과 예측값과 실제 측정값의 차이는 약 10% 이내로 줄었다.
제작 과정에서 AI가 놓친 오류를 사람이 발견하기도 했다. 브리스 메나르 교수는 “지도에 나타난 희미한 원형 무늬를 발견했고, AI는 갤렉스 관측자료에 남은 지구 대기의 빛을 원인으로 파악해 수정했다”며 “지도는 10차례 넘게 수정된 끝에 완성됐다. 사람이 수주 동안 해야 할 작업이 수일 만에 마무리됐다”고 설명했다.
이렇게 완성된 전천 지도는 대번에 학계의 관심을 끌었다. 물론 약 3분의 1은 실제 관측이 아닌 AI의 예측에서 비롯됐기 때문에, 연구팀은 관측값과 예측값을 지도에서 분명히 구분했다. 해당 지도는 학계 심사를 거친 뒤 학술논문으로 발표될 것으로 보인다. <下>에서 계속
김한별 기자 khstar@sputnik.kr
