아프리카·서남아시아등 낙후지역에 얼마나 많은 사람 사는지 파악
드론·위성으로 인터넷 연결 시도
가장 정교한 인구분포 지도
AI가 146억장 위성사진 분석
1000대 넘는 서버 동원
20개 국가 인구분포 한눈에
[ 박근태 기자 ]
세계 최대 소셜네트워트서비스(SNS) 페이스북이 이달 초 사람이 거주하는 지역을 담은 가장 정교한 지도를 공개했다. 언뜻 보면 평범한 인공위성 사진처럼 보이는 이 지도는 이전의 어떤 인구 통계와 지도보다 정확한 인구 분포를 보여준다. 페이스북은 지난해 인공지능(AI)에 위성사진을 학습시켜 정교한 인구 분포 지도를 만드는 청사진을 내놨다. 페이스북은 왜 지도에 집착하는 걸까.
위성사진 보고 인터넷 필요한 지역 파악인터넷월드통계에 따르면 세계 인터넷 보급률은 49.6%에 불과하다. 아직 세계 인구 두 명 중 한 명은 인터넷 혜택을 보지 못하는 셈이다. 페이스북과 구글 등은 이르면 2020년까지 전 세계가 인터넷을 이용할 방안을 찾고 있다. 페이스북은 2015년 세계 모든 지역을 인터넷으로 연결하는 ‘인터넷닷오알지’ 프로젝트를 발표했다. 이 계획은 통신시설이 열악한 아프리카와 서남아시아 등 오지에 여러 대의 대형 드론(무인항공기)과 위성을 띄워 인터넷을 쓸 수 있게 하는 게 목표다.
페이스북은 이를 위해 얼마나 많은 사람이 어떤 분포를 이루며 사는지 파악할 방안을 찾고 있다. 인터넷망이 닿지 않는 지역에 얼마나 많은 사람이 거주하는지 알아내야 하기 때문이다. 페이스북이 개발하는 ‘매핑 기술’은 땅 위 가로 5m 세로 5m 면적에 얼마나 많은 사람이 사는지 알아낸다. 매핑이란 인공위성이 촬영한 위성 사진에 각종 공간 정보를 더해 새로운 정보를 제공하는 지도를 만드는 원리다.
페이스북이 이번에 공개한 지도는 인구 센서스 통계와 위성 사진이 찍은 사진을 결합한 것이다. 인구 센서스는 지역에 거주하는 인구의 숫자 정보만을 담고 있다. 한 지역 안에서도 사람들이 어디에 집중적으로 사는지 알기 어렵다. 여러 가구가 오밀조밀 모여 있는 아파트가 많은지, 가족 구성원이 얼마 없는 가정집이 많은지 파악하지 못한다. 지역 환경에 맞게 최적의 인터넷 연결망을 만들려면 이런 거주 환경의 특성을 알아내 인구 분포를 파악해야 한다. 제나 루이스 페이스북 전략혁신협력총괄은 지난달 말 미국 샌프란시스코에서 열린 우주기술과 투자 포럼에서 “새 매핑 기술이 완성되면 인터넷이 보급되지 않거나 덜 보급된 지역을 어렵지 않게 파악할 수 있을 것”이라고 말했다.
20개국 최적 인터넷 연결망 찾아
이번에 제작된 지도는 인구 분포와 도시 구조 정보를 정확히 담고 있어 세계를 인터넷망으로 묶으려는 페이스북의 야심 찬 계획에 큰 도움을 줄 것이란 분석이다. 실제로 하늘을 나는 이동기지국인 드론과 지구 주변의 궤도를 도는 인공위성은 페이스북의 원대한 계획이 실효성이 있다는 점을 뒷받침하는 근거를 제시하고 있다.
루이스 총괄은 “지금까지 위성 사진 분석 결과로는 하늘에서 인터넷으로 연결하는 방식이 낙후된 도시를 연결할 최상의 방법이라는 결과를 얻었다”고 했다. 페이스북은 지상에 설치한 인터넷망을 보완하기 위해 10~50㎞ 상공인 성층권에 무인기를 띄우거나 인공위성에서 인터넷 서비스를 제공하는 방안을 추진하고 있다.
이런 결과를 얻는 데는 AI 도움이 컸다. 페이스북은 세계 인터넷망을 건설하기 위해 필요한 인구분포 지도 제작에 AI를 동원하고 있다. 위성 사진 분석은 전문가 식견이 필요하고 오랜 시간이 걸리는 작업이다. 위성 사진 정밀 분석과 처리에는 주로 인도 출신 엔지니어가 많이 참여하지만 이제는 AI가 이를 대체하기 시작했다. 페이스북이 개발한 영상분석 AI는 위성 영상 회사 디지털글로브의 위성들이 찍은 고해상도 위성 사진을 영상 인식 기술로 분석한다.
실제로 위성 사진을 통해 농촌 지역에서 사람의 흔적을 찾기란 건초더미에서 바늘 찾기나 다름없다. 농촌 지역을 찍은 위성 사진 중 99%는 대부분 거주 지역이 아닌 경우다. AI 핵심 기술인 신경망 머신러닝을 사용하면 얘기가 달라진다.
페이스북은 지금까지 20개 국가, 2160만㎢에 이르는 지역의 인구 분포 지도를 완성했다. 사용된 위성 영상 사진만 146억 장에 이른다. 정보량은 미 의회도서관이 보유한 정보에 육박하는 350테라바이트(TB)에 이른다. 최소 1000대가 넘는 서버가 분석에 동원됐다.
146억 장 위성 사진 분석
페이스북은 이 지도를 바탕으로 인터넷 서비스를 제공하는 드론과 인공위성의 운영 방안을 짤 계획이다. 페이스북은 하늘을 날며 이동식 무선기지국 역할을 하게 될 초대형 태양광 드론 ‘아퀼라’의 두 번째 시험 비행을 지난 5월 마쳤다. 이 드론은 보잉 B737 정도의 날개폭을 갖지만 헤어드라이어 3대 정도 전기로 하늘을 나는 혁신적 항공기다. 태양광을 받으며 최대 한 달 가까이 약 19.8㎞ 상공에서 계속해서 머무는 능력을 보유하고 있다.
페이스북은 드론과 더불어 인공위성에서 무선인터넷(WiFi) 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 인터넷이나 전화 회선을 설치하기 어려운 교외 지역에 훨씬 저렴한 비용으로 인터넷 서비스를 제공할 수 있다. 저궤도 위성과 정지궤도 위성은 아프리카의 더 광범위한 지역에 서비스를 제공할 것이란 기대를 모으고 있다.
박근태 기자 kunta@hankyung.com
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