1808년 브라질 레시페 지도를 구글 위성 지도로 변환
적은 데이터로 도시화로 인한 토지 사용 변화를 한눈에 비교
도시설계·인류학·역사학 등 활용 범위 넓어
200년 전 지도를 구글 위성 지도로 변환하는 AI 기술이 등장했다. IEEE(미국전기전자학회) 플래그쉽 매거진 IEEE 스펙트럼은 브라질 페르남부쿠 과학기술대 연구팀이 역사 속 옛 지도를 현대판 구글 위성 지도로 만드는 AI 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.
연구팀은 옛 지도를 구글 위성 이미지처럼 보이도록 합성하는 기계 학습 알고리즘을 만들었다. 브라질 대도시 레시페의 1808년 지도를 GAN 기반 이미지 생성 기술인 cGAN(conditional GAN)을 사용해 구글 위성 지도 형태로 변경하는데 성공했다.
프로젝트 실현을 위한 AI 툴은 2개 뉴런 네트워크로 구성된 픽스투픽스(Pix2pix)를 사용했다. 한 개 뉴런 네트워크가 인풋 데이터에 기반해 이미지를 만들어내면 다른 네트워크가 생성한 이미지 정확도를 판별한다. 2개 네트워크는 역사적 데이터를 기반으로 서로 속이고 판별하도록 여러 번 훈련을 거치며 결과적으로 현실감있는 지도를 만들어낸다.
이번 연구를 기획한 엔리크 안드라드 브라질 페르남부쿠 과학기술대생은 고향인 브라질 레시페 지도를 수년동안 연구해왔다. 연구 배경에 대해 그는 “레시페 사람들은 그들 고유 역사에 대한 정보가 한정돼 자신들이 누군지, 어떤 미래를 만들어가야 하는지 온전히 알 수 없었다”고 말했다.
이어 “옛 레시페 지도를 토대로 디지털 지도를 여러 개 만들어 모아보니 내 고향에 대해 기존에 알려지지 않은 사실들이 상당하다는 것을 알 수 있었다. 도시 지리는 굉장히 급격한 변화를 겪었다. 매립지를 만들면서 강, 바다가 줄어들고 인간 활동으로 숲 지대가 모두 사라졌다”면서 “이번 연구로 레시페가 200년동안 어떻게 변화했는지 더 잘 이해할 수 있을 것”이라고 전했다.
연구팀이 개발한 AI 기술 장점은 상대적으로 적은 인풋 데이터가 필요하다는 것이다. 반면 역사적 맥락에 대한 AI 판단과 생성 이미지 해상도가 기대보다 낮다는 한계를 보였다.
안드라드 연구자는 “기술 개선을 위해 현재 이미지 해상도를 높이는 작업과 다른 인풋 데이터를 적용하는 실험을 하고 있다”고 말했다.
기술 활용 가능성에 대해서는 “다양한 지역에 활용될 수 있는 것은 말할 것도 없고 도시 설계자, 인류학자, 역사학자들에게도 유용할 것”이라고 강조했다.
해당 연구인 ‘cGAN으로 역사 속 지도를 현대 위성 지도로 합성’은 9월 24일 지구과학 및 원격 감지 레터에 게재됐다.
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