[reinvent 2024] ICEYE는 위성 데이터와 생성형 AI를 활용하여 홍수 대응 속도를 어떻게 높이는지 알아보기

AI/ML

Summary

기후 변화로 인해 홍수 위험이 증가했으며, 약 18억 명이 영향을 받고 있습니다. ICEYE는 SAR 위성 데이터와 Amazon Bedrock 기반의 생성형 AI를 활용해 재해 관리 프로세스를 자동화하고, 응급 대응 속도를 높이고 있습니다. 이를 통해 자연재해 발생 전, 중, 후에 중요한 통찰을 제공하여 홍수로 인한 피해를 줄이고 있습니다.


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Overview

  • Title: How ICEYE uses satellite data & generative AI to speed flood response
  • Date: 2024년 12월 3일(화)
  • Venue: MGM Grand | Level 1 | Grand 116
  • Speaker:
  • Steve Algieri(Head of AWS PS PACE, EMEA, AWS)
  • Andy Read(VP, Government Solutions, ICEYE)
  • Nereida Aguera Lopez(Solutions Architect, Aerospace & Satellite, Amazon Web Services)
  • Industry:
  • Aerospace & Satellite
  • Cross-Industry Solutions

들어가며

이번 세션을 통해 위성 데이터와 생성형 AI가 홍수와 같은 자연재해 대응 속도를 어떻게 혁신적으로 개선하는지 심도 깊게 살펴보았습니다. ICEYE는 AWS 기술을 활용해 홍수 데이터를 실시간으로 분석하며, 전 세계 정부 및 인도주의 기관과 협력하여 재난 피해를 최소화하고 복구 속도를 높이고 있습니다. 

홍수와 같은 자연재해는 매년 수백만 명의 삶에 영향을 미치고, 복구 과정에서 막대한 경제적 손실을 초래합니다. 특히 기후 변화로 인해 이러한 재해가 더 빈번하고 심각해지고 있는 상황에서, 재난 대응 기술의 혁신은 필수적입니다. 이번 세션은 ICEYE의 Synthetic Aperture Radar(SAR) 위성 기술과 AWS 클라우드 서비스를 활용해 홍수 데이터를 빠르게 수집하고 분석하며, 피해 복구를 지원하는 혁신적인 사례를 소개합니다.

이번 세션에서 특히 주목할 내용은 첫째, SAR 기술의 역할과 위성 데이터의 특성입니다. 둘째, AWS Ground Station과 SageMaker를 활용한 데이터 수집과 분석 과정입니다. 마지막으로, Flood Insights 플랫폼이 홍수 대응에 실질적으로 기여하는 사례와 미래 비전입니다. 이를 통해 재난 관리와 대응의 기술적 접근법이 어떻게 혁신되고 있는지 깊이 있게 이해할 수 있는 기회가 될 것입니다.

ICEYE와 SAR 위성의 역할

ICEYE는 Synthetic Aperture Radar(SAR) 기술을 기반으로 지표면을 고해상도로 관찰할 수 있는 소형 위성을 운영합니다. 기존의 광학 위성은 구름, 대기 상태, 야간 등 환경적 제한으로 인해 데이터 수집에 어려움이 있었으나, SAR 기술은 전천후 관측이 가능하며, 낮과 밤의 제한 없이 고품질 데이터를 제공합니다.

SAR 위성은 레이더 신호를 사용해 지표면의 상세한 이미지를 생성합니다. ICEYE의 SAR 위성은 지름 25cm의 해상도를 제공하며, 이는 작은 건물, 도로, 홍수 범위와 같은 세부적인 지형적 특징을 명확히 파악할 수 있는 수준입니다. ICEYE는 현재 38개 이상의 위성을 운영 중이며, 이를 통해 하루 동안 특정 지역을 6~10번 관측할 수 있습니다.

소형화된 위성은 비용 효율성을 제공하며, 제작 시간이 단축되어 빠르게 배치할 수 있습니다. 이는 ICEYE가 더 많은 지역에서 데이터를 수집하고, 다양한 기관 및 기업과 협력하여 재난 상황에서 신속한 대응을 가능하게 합니다.

ICEYE의 Flood Insights 플랫폼

Flood Insights는 ICEYE가 제공하는 홍수 분석 플랫폼으로, 홍수 발생 직후부터 실시간으로 피해 규모와 범위를 분석합니다. 이 플랫폼은 SAR 위성 데이터를 중심으로, 소셜 미디어, 기상 데이터, 강 수위 센서 등 다양한 출처의 데이터를 통합하여 정밀한 분석을 제공합니다.

플랫폼은 홍수 발생 후 24시간 이내에 초기 분석 결과를 제공하며, 시간이 지남에 따라 추가 데이터를 바탕으로 결과를 지속적으로 업데이트합니다. 예를 들어, 허리케인 Ian이 미국 플로리다를 강타했을 때, Flood Insights는 30만 개 이상의 건물이 피해를 입었다는 정보를 빠르게 분석했습니다. 이러한 정보는 FEMA와 같은 정부 기관이 구조 작업과 복구 활동을 효율적으로 계획하는 데 큰 도움을 주었습니다.

이 플랫폼은 단순히 데이터를 시각화하는 데 그치지 않고, 재난 대응 기관과 협력하여 자원의 배분, 구조 활동 우선순위 설정 등 실질적인 의사 결정을 지원합니다.

AWS Ground Station을 활용한 데이터 수집

ICEYE는 AWS Ground Station 서비스를 활용해 SAR 위성에서 수집된 데이터를 신속하게 지상으로 전송합니다. AWS Ground Station은 ICEYE의 위성 데이터가 AWS 클라우드 환경으로 직접 전달되도록 하며, 데이터 전송 지연 시간을 200밀리초 이내로 단축시켰습니다.

이를 통해 ICEYE는 물리적 지상국 운영 비용을 절감하면서도 더 많은 지역에서 데이터를 수집하고 처리할 수 있게 되었습니다. 또한, AWS Ground Station은 위성 데이터를 Amazon S3, EC2와 같은 AWS 서비스로 직접 연결하여 데이터 처리를 간소화합니다.

이러한 데이터 수집 시스템은 ICEYE가 재난 발생 후 신속하게 데이터를 분석하고, 필요한 정보를 즉시 제공할 수 있도록 지원합니다.

Amazon SageMaker를 활용한 데이터 분석

Flood Insights 플랫폼은 Amazon SageMaker를 활용해 AI 기반 모델을 훈련 및 배포합니다. SageMaker는 대규모 데이터를 처리하고, 홍수 피해 범위와 심도를 예측하는 모델을 개발하는 데 최적화된 플랫폼입니다.

ICEYE는 SageMaker를 통해 위성 데이터와 지형 데이터를 결합하여 정확도를 높였습니다. 특히, 위성 이미지의 세밀한 데이터를 활용해 홍수의 깊이와 영향을 시각화하여 재난 관리 기관이 필요한 결정을 더 빠르게 내릴 수 있도록 도왔습니다.

데이터 자동화 및 작업 흐름 개선

Flood Insights는 생성형 AI와 자동화 기술을 활용하여 데이터 분석과 보고 과정을 개선 하였습니다. 예를 들어, 소셜 미디어 데이터를 분석하고 지리적 정보를 추출하는 작업이 자동화되어 과거 수작업보다 빠르게 데이터를 처리할 수 있습니다.

Amazon Bedrock과 SageMaker를 활용해 훈련된 대규모 언어 모델(LLM)은 텍스트와 이미지 데이터를 결합하여 홍수 피해 범위를 예측합니다. 이러한 자동화 기술은 데이터 품질을 높이고, 작업 시간을 크게 단축하며, 보고 정확도를 개선합니다.

AWS 기반 확장성과 비용 최적화

ICEYE는 AWS의 유연한 인프라를 활용하여 데이터 처리 용량을 필요에 따라 확장할 수 있습니다. 이를 통해 다수의 재난 이벤트가 동시에 발생하더라도 데이터 분석과 보고에 지장이 없도록 설계되었습니다.
AWS 서비스는 비용 효율성을 제공하며, 특히 Amazon S3와 Spot Instances를 활용해 대규모 데이터 스토리지와 컴퓨팅 비용을 줄이는 데 도움을 줍니다.

홍수 대응에서의 실시간 활용 사례

Flood Insights는 재난 대응 기관과 협력하여 구호 활동의 신속성과 정확성을 크게 향상시켰습니다. 예를 들어, 호주에서 홍수가 발생했을 때 ICEYE의 데이터를 활용해 피해 지역을 빠르게 분석하고, 구호 자원을 효율적으로 배치했습니다.

미국의 경우, 허리케인 복구 활동 중 ICEYE의 데이터가 구조 팀과 비영리 단체에 전달되어, 구호 물품 배치 및 복구 활동의 우선순위를 정하는 데 사용되었습니다.

ICEYE의 미래 비전

ICEYE는 글로벌 데이터를 활용하여 재난 관리 솔루션의 표준을 구축하고 있습니다. 특히, 기후 변화로 인해 빈번해지는 자연재해에 대응하기 위해 데이터 품질과 분석 속도를 지속적으로 개선하고 있습니다.

미국의 경우, 허리케인 복구 활동 중 ICEYE의 데이터가 구조 팀과 비영리 단체에 전달되어, 구호 물품 배치 및 복구 활동의 우선순위를 정하는 데 사용되었습니다.

결론

이번 세션은 ICEYE가 AWS와 생성형 AI를 활용해 홍수 데이터를 실시간으로 분석하고, 이를 통해 재난 대응 속도를 향상시키는 방식을 심도 있게 다루었습니다. 특히 SAR 위성 기술과 Flood Insights 플랫폼, AWS Ground Station과 SageMaker의 활용 사례가 돋보였습니다.

데이터와 기술이 결합될 때 재난 관리에서 얼마나 큰 효과를 낼 수 있는지 확인했습니다. 특히, AWS Ground Station과 SageMaker는 데이터 수집과 분석을 간소화하고, 데이터의 활용 가치를 높이는 데 핵심 역할을 합니다.

이번 세션은 기술이 재난 대응과 관리에 실질적인 변화를 가져오는 사례를 보여주었습니다. 특히 ICEYE의 접근법은 기술과 인간 중심 문제 해결의 결합이 어떻게 큰 가능성을 열어줄 수 있는지 잘 설명했습니다.

Flood Insights 플랫폼의 신속한 데이터 분석 및 보고 기능은 재난 대응의 미래를 보여주는 좋은 예입니다. 이 기술은 단순히 데이터를 제공하는 것을 넘어, 구체적인 의사 결정과 행동을 촉진하는 데 핵심 역할을 하고 있습니다. 이는 AWS 기술이 재난 관리와 대응에서 어떤 역할을 할 수 있는지 이해하는 데 큰 도움이 되는 사례였습니다.

글 │메가존클라우드, Cloud Technology Center (CTC), Global PreSales Engineer Team, 이용진
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