[이코노미스트 우승민 기자] 구글 딥마인드가 천체 물리학 연구에 획기적인 전환점을 마련할 인공지능(AI) 기법을 공개했다.

미 캘리포니아주 명문 공대 칼텍의 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소) 및 이탈리아 우주·물리학 연구소 그란 사소 과학연구소(GSSI)와 함께 개발한 '딥 루프 셰이핑'(Deep Loop Shaping)이라는 AI 기법은 국제 학술지 사이언스지에 실렸다.

'딥 루프 셰이핑'은 AI가 스스로 시행착오를 통해 노이즈(잡음)를 줄이는 강화학습을 활용해 LIGO의 저주파 대역에서의 중력파 탐지 및 측정 능력을 개선했다.

LIGO 관측소는 2015년 처음 우주에서 중력파를 관측해 블랙홀 및 중성자별 충돌을 탐지하면서 천체 물리학과 우주에 대한 이해를 혁신적으로 바꿔놓았다는 평가를 받았다.

중력파는 별의 폭발이나 블랙홀 생성 등 우주에 초대형 사건이 발생할 때 중력 에너지가 퍼져 나가는 파동을 말한다.

우주를 더 깊이 이해하기 위해서는 10∼30Hz 저주파 대역에서 발생하는 사건들을 탐지하고 측정할 수 있는 능력이 필요하지만, 중력파 신호는 외부 환경에 쉽게 방해받아 저주파 대역의 감지가 쉽지 않았다.

거울 각도를 제어해 신호를 감지하는 LIGO는 이 노이즈로 인해 신호 탐지에 방해를 받았다.

구글 딥마인드 등 연구진은 AI를 이용해 저주파(10∼30㎐) 대역의 노이즈를 최소화했다.

연구진은 이 AI 기법을 이용해 LIGO에서 가장 불안정하고 저주파 대역의 노이즈를 최대 100분의 1로 줄였으며, 이를 통해 중력파 측정에 사용되는 거울의 안정성이 크게 향상됐다고 설명했다.

구글 딥마인드는 "딥 루프 셰이핑은 기존 최첨단 제어 성능을 능가하며, 이 기법을 LIGO의 모든 거울 제어 시스템에 적용한다면 우주론 연구의 확장을 위한 길을 열 수 있다"고 밝혔다.

또 이를 통해 "천문학자들이 우주의 형성과 역학을 이해하는 데 중요한 데이터를 수집하고, 물리학과 우주론의 근본 이론을 더 잘 검증할 수 있도록 도울 것"이라고 전했다.

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