Google DeepMind, 10m 해상도 세계 숲 유형 지도 ForTy 무료 공개

Google DeepMind와 Google Research가 세계자원연구소(WRI), 국제응용시스템분석연구소(IIASA)와 함께 지구 전체 땅을 10m×10m 단위로 나눠 6개 숲·토지 유형으로 분류한 지도 Forest Typology(ForTy) 2020을 공개했다. 2017년부터 2025년까지 해마다 숲이 어떻게 바뀌었는지 추적한 초기 시계열도 함께 내놨다.

지도 본편은 Scientific Data 논문에 설명돼 있고, 시계열과 함께 Google Earth Engine에서 오픈 라이선스로 무료 제공된다. 회사는 앞으로 몇 달간 파트너와 사용자 의견을 받아 시계열을 계속 개선하겠다고 밝혔다. ForTy는 EU 산림전용방지 규정(EUDR)의 기준선으로 쓸 수 있는 자료라고 회사는 설명했다.

나무가 있는지만으로는 부족한 이유

위성에서 보면 원시림, 유칼립투스 조림지, 기름야자 농장이 모두 같은 초록색 땅으로 보이지만 탄소와 생물다양성 보유량은 크게 다르다. 한 번도 벌채되지 않은 원시림은 10~20년마다 수확하는 단일 수종 조림지보다 훨씬 많은 탄소와 생물다양성을 품는다고 DeepMind는 설명했다.

기존 세계 지도 대부분은 나무가 있는지만 알려 준다. EUDR은 커피, 코코아, 팜유 같은 상품이 2020년에 숲이었다가 농지로 바뀐 땅에서 나오지 않도록 요구한다. 가구 같은 목재 제품에는 숲 훼손이 없어야 하는데, 원시림이 플랜테이션 숲이나 조림지(planted forest)로 바뀐 땅에서 나온 것이어선 안 된다. 자연 재생림이 플랜테이션 숲으로 바뀐 땅에서 나온 것도 허용되지 않는다. 그래서 기업과 규제 당국은 숲의 종류와 수확 뒤 들어선 용도까지 알아야 한다.

지난해 같은 팀이 낸 Natural Forests of the World 2020은 2020년에 자연림이었는지 아닌지만 구분했다. ForTy는 원시림부터 목재 조림지, 나무 작물까지 종류를 나누고 시계열로 연도별 변화를 보여 준다.

6개 유형과 작동 방식

분류는 유엔식량농업기구(FAO) 정의를 따른다.

• 원시림: 사람의 교란 흔적이 뚜렷하지 않은 자생림
• 자연 재생림: 벌채나 화재 뒤 스스로 다시 자란 숲
• 조림지(planted forest): 사람이 심거나 파종해 장기 주기로 관리하는 숲
• 플랜테이션 숲: 빨리 자라는 나무를 집약적으로 관리하는 농장형 숲으로 대개 단일 수종
• 나무 작물·혼농임업: 기름야자, 고무, 코코아, 과일처럼 목재가 아닌 것을 기르는 농장
• 기타 토지: 초지, 농경지, 도시, 수역 등 나머지

유형은 겉모습뿐 아니라 토지 이용에도 좌우돼 모델 학습이 까다로웠다. 연구팀은 전문가 조사, 국가·지역 데이터셋, 모델이 헷갈린 지역의 추가 검토로 약 170만 개 위치에 라벨을 붙여 학습 자료를 만들었다. 모델은 원격탐사 데이터에 맞춘 구조이며, 10m 픽셀마다 여러 해의 위성 관측을 압축한 AlphaEarth Foundations 임베딩을 주요 입력으로 받는다. 그래서 식재 패턴, 생장 주기, 수확 리듬 같은 단서를 포착한다.

검증 결과와 활용 방식

IIASA, WRI와 함께 전 세계 무작위 지점 9,000여 곳에서 정확도를 검증했다. 지점마다 훈련된 전문가 두 명이 고해상도 영상과 여러 해의 위성 기록을 보고 실제 토지 유형을 판정했다. 그 결과 ForTy는 숲 유형을 90% 맞혔고, 숲과 비숲 구분은 95% 맞혀 다른 세계 숲 지도보다 나았다고 DeepMind는 밝혔다.

ForTy는 땅 한 조각에 정답 라벨 하나만 주지 않고 유형별 확률 점수를 함께 준다. EUDR에 따라 산림전용 위험을 평가하는 기업은 모델이 매우 확신하는 픽셀만 받아들이도록 엄격한 기준을 정할 수 있다. 전체 숲 면적을 추정하는 연구자는 확률 전체를 활용할 수 있다.

연도별 변화 추적

2017~2025년 시계열은 같은 방식으로 매년 지도를 만든다. 숲이 사라진 곳과 다시 자란 곳뿐 아니라 자연림이 목재 조림지로 바뀌었는지, 버려진 땅이 숲으로 되살아났는지까지 구분한다. 자연림을 벌채하고 조림지로 다시 심으면 땅이 곧 초록으로 돌아와 일반 수관 피복 지도는 이 변화를 놓칠 수 있는데, 시계열은 이런 숨은 손실과 증가를 보여 준다.

회사는 정부, 기업, 보전 단체, 과학자가 이 자료로 산림전용 없는 공급망을 만들고 산림 금융을 필요한 곳에 보내길 기대한다고 밝혔다. ForTy는 Google의 지리공간 모델·데이터 모음 Google Earth AI의 최신 항목이며, 산림 손실 요인 지도화와 산림전용 위험 예측 등을 다루는 AI for Nature 연구에 속한다.