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NTT 기술저널_2022.12 특집 요약

특집
지구 환경과 인간 사회의 미래를 예측하는 기술

NTT 우주환경에너지연구소는 지구 환경 및 인간 사회의 미래를 예측해 전문적이고 활동적으로 사회와 자연 환경의 변화에 적응하고, 이를 통해 지속가능한 기업 성장과 융통성있는 사회 실현에 기여하는 것을 목표로 하고 있다.

이번 특집에서는 지구 규모의 관측과 지구의 물리 과정 및 생물의 화학 과정을 모델화하고, 이것을 다양하게 결합시켜 시뮬레이션함으로써 지구의 재생 과정을 밝혀내는 지구환경 미래예측기술과 인간 사회와 환경 영향의 미래를 예측하여 기업의 ESG(환경, 사회, 거버넌스) 경영 전략 수립을 지원하는 ESG 경영과학기술에 대해 소개한다.

머리글

2015년에 UN이 채택한 SDGs(지속가능한 개발 목표)에서는 사회 문제를 민간 사업을 통해 해결하는 것을 권장하고 있으며, 기후 변동을 완화시키기 위한 온실가스 배출 억제와 기후 변화에 의한 영향을 최소화하는 적응 시책, 빈곤 등 사회문제 해결을 위한 기업 활동이 주목 받고 있다.

이와 같은 사회적 요구 아래, 기업이 지속가능한 성장을 실현하기 위해서는 재무 지표뿐만 아니라, 비재무 지표도 배려하는 것이 요구되고 있다. 더 나아가, 태풍이나 선상강수대(線狀降水帶)와 같은 극단 기후로 인한 재해와 세계적인 펜데믹, 무력을 배경으로 한 타국 침략 등 지금까지 예측하지 못했던 상황에 직면한 지금, NTT그룹은 환경 부하 제로와 경제 성장의 양립이라는 야심찬 환경에너지 비전을 내걸고 있다.

이번 특집에서는 이 비전을 실현하기 위해 지구 환경과 인간 사회의 미래를 높은 정밀도로 예측하고, 빠르게 변화하고 있는 지구 환경과 세계 정세에 프로액티브하고 유연하게 대응할 수 있도록 지원하는 지구환경 미래예측기술과 ESG 경영과학기술에 대해 소개한다.

지구환경 미래예측기술

지구환경 미래예측기술은 지구 환경 재생을 위해 기후, 기상, 해상 등 물리적인 현상뿐만 아니라, 생태계, 탄소 순환과 같은 생물 및 화학적 현상을 지구 규모로 관측해 모델화하고 시뮬레이션함으로써 지구의 재생 과정을 밝혀내고, 미래의 지구 환경에 대한 예측을 가능하게 하는 기술이다.

이번 특집에서는 NTT가 오키나와과학기술대학원대학(OIST)과 개시한 극단 기후 예측의 정밀도 향상을 위해 실시한 대기해양 관측 실험의 개요와 새롭게 연구를 개시한 생물 및 화학적 현상인 해양 생태계의 모델화에 대해 소개한다.

극단 기후 예측을 위한 활동

최근 태풍이나 선상강수대 등 극단 기후로 인한 재해가 많이 발생해 우리들의 생활을 위협하고 있다. 태풍, 선상강수대 등과 같은 극단 기후에 대한 예측 정밀도를 더욱 향상시키기 위해서는 수치 예보 모델의 정밀도 향상과 함께 대기와 해양의 상호 작용 관측이 중요하다.

특히 태풍 발달에 큰 영향을 미치는 해상의 기온과 습도, 해면이나 바다 속 수온의 직접 관측은 해상에 충분한 규모의 관측기기가 없기 때문에 태풍의 진로에 따른 관측이 어렵고, 태풍의 직하(直下)는 폭풍과 높은 파도 등 가혹한 환경이기 때문에 사람이 관여하는 관측은 매우 어렵다.

이 태풍 직하를 실시간으로 해상에서 관측하기 위해 NTT는 해양을 무인 및 자율적으로 장기간 관측할 수 있는 대기‧해양 자율관측 장치 개발을 추진해왔다. 이 장치의 이름은 '세이우치상'으로, OIST와 연대해 2022년 7월, 오키나와 앞바다에서 태풍 관측을 개시했다.

앞으로는 관측 데이터 분석을 추진해 태풍 예측의 정밀도를 향상시켜나가고, 선상강수대 등을 포함한 극단 기후 예측의 정밀도도 향상시키기 위해 일본 근해에서 상시적으로 실시간 관측할 수 있도록 연구하고 있다.

또한 대기‧해양 관측의 광역화를 위한 해양연구개발기구(JAMSTEC)과의 공동 연구를 통해서 일본 근해뿐만 아니라 태풍 발생 지역인 적도 부근 등, 원양에서의 관측에도 도전해나갈 방침이다.

해양 생태계 모델화를 위한 활동

해양의 생태계는 기후 변동에 의한 기온, 수온, 일광의 변화를 시작으로, 하천 등의 물 순환을 통한 영양염 공급 등, 사람의 활동을 포함한 외부 환경의 영향을 받아 항상 변화한다. 또한 연안 지역에서도 신종 해양 생물 발견이 이어지고 있는 등, 해양 관측은 여전히 어렵고, 그 변화를 정량화하는 것도 쉽지 않다.

이러한 문제에 대해 NTT는 위성 IoT 기술을 활용한 새로운 관측 기술을 통해 플랑크톤과 같은 미생물부터 어류, 대형 포유류에 이르는 먹이사슬 등, 해양의 생태계 관측과 모델화를 추진. 이것을 외부 환경의 변화에 맞춰 컴퓨터 상에서 시뮬레이션함으로써 해양 생태계의 미래를 예측하는 것을 목표로 하고 있다.

이것을 실현을 위해 해양 생태계의 순환 프로세스를 모델화하고, 기후 변동과 인간의 활동이 미치는 영향을 예측하는 생태계 순환 예측 기술과 물고기의 웰빙을 지표화함으로써 생태계의 균형을 회복하는 어류 생태계 모니터링 기술, 수 백만 종 이상에 달하는 미생물의 다양성을 모델화해 기후 변동과 인간 환경 등 외부 스트레스에 의한 변화를 예측할 수 있는 미생물의 다양성 모델링 기술 등을 추진해나갈 방침이다.

ESG 경영과학기술

ESG 경영과학기술에서는 ESG(Environment, Social, Governance)와 같은 비재무 가치에 관련된 기업의 경영 전략 수립을 과학적으로 지원하기 위해 인간 사회와 지구 환경 영향의 미래를 과학적으로 예측하는 방법을 확립하는 것을 목표로 하고 있다. 구체적으로는 ESG 인텔리전스 과학 방법, 기업의 웰빙 평가 방법, 그리고 ESG 미래 예측 방법에 대한 연구를 추진하고 있다.

■ ESG 인텔리전스 과학 방법
NTT는 정치, 경제, 사회, 기술, 환경(PEST+E)에 관련된 전세계 정보를 AI(인공지능), 텍스트 마이닝 기술 등을 이용해 수집하고, 이것을 ESG 관련 경영 전략 수립에 도움이 되는 정보로서 과학적으로 분석하고 있다. 예를 들어, 세계 각국의 탈탄소에 대한 새로운 움직임과 우크라이나 정세에 기인한 에너지 위기를 고려해 탄소중립과 에너지 관련 사업 전략을 수립하는 데 필요한 정보 수집 및 분석을 추진하고 있다.

예상되는 복수의 미래 시나리오를 작성하기 위해 수집한 정보를 기반으로 중요한 영향 요인을 추출해 미래 시나리오 작성에 있어서의 분기점으로 설정한다. 이러한 일련의 분석 과정에 AI 텍스트 마이닝 기술을 적용. 수집한 정보 내 단어의 출현 빈도나 단어 간의 관계성 등을 분석해 수동에 의한 선입견을 배제하고 분기점을 객관적으로 추출할 수 있도록 정보 수집의 자동화를 검토하고 있다.

■ 기업의 웰빙 평가 방법
NTT는 지속가능한 사회 실현을 위한 ICT 기여 빈도를 평가하기 위해 지구 환경, 사회, 경제에 미치는 영향이라는 관점에서 ICT 서비스 및 솔루션에 의한 부하와 편익을 정량적으로 평가할 수 있는 GSF(Gross Social Feel-good Index) 지표를 연구해왔다. 기업의 웰빙 평가 방법에서는 GSF 지표를 발전시켜 지구 환경과 인간 사회의 지속 가능성을 사회와 기업의 웰빙으로서 정량적으로 평가하는 방법 확립을 목표로 하고 있다.

기업의 웰빙 평가 방법은 기업이 사람들이 바라는 웰빙 사회 실현을 위해 실시하는, 특히, ESG와 같은 비재무 가치를 다양한 이해관계자(Stakeholder)의 관점에서 평가하는 새로운 평가 방법이다. 2021년부터 교토대학과의 공동 연구를 통해 기업을 대상으로 한 설문조사에서 얻은 지식을 바탕으로 우선 과제를 추출해 기업 내 직원 만족도에 관한 정량 평가를 추진하고 있다.

■ ESG 미래 예측 방법
ESG 미래 예측 방법에서는 ESG 인텔리전스 과학 방법을 통해 얻은 분기점을 이용, ESG관련 경영 전략을 실행한 결과를 일어날 수 있는 복수의 미래 시나리오로 삼아 정량적으로 예측하기 위한 과학적 예측 모델군 확립을 추진하고 있다

정량 예측 모델군은 산업 연관 분석 방법을 이용해 국가와 같은 매크로 레벨의 경제, 사회, 환경 변화를 예측하는 매크로 경제 레벨, 지구 환경 영향과 관련된 개인의 행동 변화를 예측하는 마이크로 사회 모델 등으로 구성되어 있다.

이러한 모델들을 조합함으로써 사람이 예측할 수 없는 사회 정세 변화를 고려해 작성한 일어날 수 있는 복수의 미래 시나리오를 바탕으로 기업이 ESG 관련 경영 전략을 실시할 때의 리스크와 효과를 예측한다.

또한 정량 예측을 한 결과를 시나리오로 아웃풋하고 동시에 기업의 웰빙 평가 방법을 이용해 예측 결과를 평가. 기업뿐만 아니라 사회 전체에 있어 보다 좋은 미래를 이끌어낼 수 있는 ESG 관련 경영 전략 수립을 지원하는 것을 목표로 하고 있다.

앞으로의 전망

지금까지 지구환경 미래예측기술과 ESG 경영과학기술을 소개했다. 지구환경 미래예측기술에서는 초광역 관측 결과를 활용해 지구의 물리적, 생물 및 화학적 과정의 모델화를 실시해 지구의 재생 과정을 시뮬레이션하는 기술 확립을 목표로 하며, ESG 경영과학기술에서는 인간 사회와 환경 영향의 미래를 예측하는 기술 확립을 목표로 연구를 추진해나갈 방침이다.

향후에는 이 두 기술을 디지털 트윈 컴퓨팅(DTC) 기술을 활용해 연계하여 지구환경 미래예측 시뮬레이션 기반 상에 구현함으로써 지구 환경과 인간 활동의 상호 영향을 가미한 미래 예측이 가능할 것으로 보고, 프로액티브하게 사회 및 자연 환경의 변화에 적응해나가는 것을 목표로 하고 있다.

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