Google DeepMind, 세계 산림 지도 ForTy 공개 6개 등급 종합 정확도 90.2%

Google DeepMind가 세계자원연구소(WRI)와 함께 위성 데이터와 인공지능으로 원시림, 목재 조림지, 수목 작물지를 구분하는 세계 산림 지도 ForTy를 공개했다. 지도와 분류 레이어, 검증용 데이터는 CC BY 4.0 라이선스로 Google Earth Engine 등에서 무료로 쓸 수 있다.

ForTy는 Forest Typology의 줄임말이다. 2020년 기준 전 세계 토지를 10미터 해상도로 원시림, 자연 재생림, 인공 조림림, 플랜테이션 산림, 수목 작물(기름야자·고무·카카오 등), 기타 토지의 6개 등급으로 나눈다. 저자들은 ForTy가 이런 종류로는 첫 세계 지도라고 주장했다. 유럽연합 집행위원회 자료 등 기존 데이터셋은 일부 지역만 다룬다.

EU 산림 전용 규제가 출발점

프로젝트의 주된 동기는 EU 산림전용방지 규정(EUDR)이다. 이 규정은 2020년 12월 31일 이후 개간되거나 훼손된 산림과 연관된 상품을 금지하며, 원시림이 플랜테이션으로 전환된 뒤 생산된 상품도 여기에 든다. 기름야자와 카카오 농장은 농지로 분류되므로, 공급망 위험을 따지는 기업은 해당 부지가 2020년에 어떻게 쓰였는지 알아야 한다. ForTy는 그 기준 시점의 자료를 제공한다.

열대림 영구 기금(TFFF)이나 2030년까지 육지의 30%를 보호한다는 유엔 목표처럼 같은 종류의 데이터가 필요한 사업에도 쓰일 수 있다. DeepMind는 산림 유형이 겉모습이 아니라 이력에 달려 있어서 구분이 어렵다고 설명했다. 오래된 혼합 조림림은 우주에서 보면 자연림과 비슷하고, 최근 벌채된 플랜테이션은 위성 사진에서 맨땅인데도 정의상 산림이다.

세 단계 모델로 분류

ForTy는 DeepMind의 AlphaEarth Foundations 위에서 돌아간다. 여러 위성의 데이터를 픽셀마다 압축한 설명으로 바꾸는 모델이다. 이 설명을 바탕으로 이미지 인식 모델 여러 개가 작동하며, 첫 모델은 검증된 사례에서 배운다. 이 모델의 예측에 나무 높이, 건물, 산림 손실 같은 외부 데이터를 합쳐 두 번째 모델의 확장된 학습 데이터를 만든다. 마지막 단계는 여러 해의 데이터를 함께 분석해 튀는 값을 매끄럽게 한다. Gemini는 오래된 학습 데이터를 EU 정의에 맞게 고치는 데 쓰였다.

지도에서 오류가 보일 때마다 학습 데이터를 보강하는 능동 학습을 여러 차례 돌렸다. 전문가들은 이 과정에서 약 4만 3,000개 사례를 추가했다. 유럽 포도밭이 수목 작물로, 중미 천연 소나무 숲이 인공 조림림으로 분류된 오류와 아프리카·인도네시아에서 놓친 기름야자가 대상이었다. 위성은 토지 관리 방식을 거의 보여 주지 못해서, 연구진은 40년 순환 기간을 기준으로 플랜테이션 산림과 다른 인공 조림림을 가른다. 이 기준이 모든 지역에 들어맞는 것은 아니다.

정확도와 한계

무작위로 고른 8,190개 지점을 지점마다 전문가 2명이 검토한 결과 90.2%가 맞았다. 이 수치는 6개 등급 전체의 종합 정확도다. 저자들은 구분하기 쉬운 기타 토지 등급이 점수를 크게 끌어올렸다고 경고했다. 등급별 편차가 크다. 현장에서 원시림으로 확인된 곳의 89%를 맞혔지만, 수목 작물과 인공 조림림은 절반가량, 플랜테이션 산림은 60%만 맞혔다. 반대로 플랜테이션 산림이나 수목 작물로 표시된 지역의 4분의 1에서 3분의 1, 인공 조림림으로 표시된 지역의 3분의 1은 틀렸다.

EUDR에서 가장 중요한 경계가 바로 이런 등급 사이에 있다. 전문가들이 관리 지역에서 판단을 가장 자주 망설였고 연구팀이 그런 불확실한 사례를 평가에서 뺐기 때문에, 실제 성능은 결과보다 약간 낮을 수 있다. 같은 시험 데이터에서 EUDR용으로 만든 EU 집행위원회 지도와 비교하면, 산림·비산림 구분은 95.5% 대 93.6%, 산림 유형 구분은 90.9% 대 87.8%로 ForTy가 앞섰다. 도로나 정착지 근처 숲은 훼손되지 않아 보여도 원시림으로 분류한 주석자가 드물어, 모델이 이 약점을 물려받았다.

지역별 추정과 오차

연구진은 세계 산림을 약 41억 헥타르로 추정한다. 이 중 천연림이 39억 헥타르에 가깝고, 천연림 가운데 약 20억 헥타르가 원시림이다. 인공 조림림은 약 2억 5,000만 헥타르이고, 수목 작물은 2억 헥타르에 가까우며 대부분 아시아에 있다.

지역 오차도 있다. 아시아 원시림은 약 2억 헥타르 과대 추정됐고 대부분 러시아 침엽수림이다. 아프리카는 개방형 건조림과 사바나 때문에 약 9,400만 헥타르를 놓친 것으로 보인다. 스웨덴은 산림 면적의 약 3분의 2가 조림림이고 천연림은 국토의 5분의 1 정도다. 저자들은 전체 수목 면적은 충분할 수 있어도 생물다양성에 중요한 천연림 비중은 위험할 만큼 낮을 수 있다고 지적했다. 천연림 비율은 콩고민주공화국, 인도네시아, 브라질이 가장 높았다.

천연 수관 아래에서 자라는 그늘 카카오·커피는 여전히 산림으로 표시되는 지역이 있고, 선택 벌채나 불에 탄 숲도 분류가 어렵다. EUDR이 따로 다루는 개방 산림 등급은 아직 없으며, 연구진은 다음 버전에 추가해야 한다고 밝혔다. 사용자는 등급별 신뢰도 점수로 기준값을 직접 정할 수 있다.

코드는 GeeFlow와 JEO 저장소에 공개됐다. 바탕이 된 AlphaEarth Foundations는 DeepMind가 2025년 7월 선보였다. 광학 위성 영상, 레이더, 레이저 측량, 기후 시뮬레이션을 10×10미터 구역마다 압축 설명으로 합친 모델이며, 2017년 이후 연도별 임베딩이 Google Earth Engine에 무료로 올라 있다. Google은 ForTy가 Earth AI의 일부라고 밝혔다. the-decoder는 ForTy를 이 임베딩으로 만든 첫 대형 지도 사업 중 하나라고 전했다.