구글 딥마인드, 우주 연구 판도 바꿀 AI 개발…중력파 잡음 100분의 1로 줄였다

구글 딥마인드가 중력파 관측소 LIGO의 저주파 노이즈를 획기적으로 줄이는 인공지능(AI) 기술을 개발하며, 천체 물리학의 관측 한계를 넘어서는 새로운 전기를 마련했다.

미국 캘리포니아 공과대학(Caltech)의 LIGO(레이저 간섭계 중력파 관측소) 및 이탈리아 GSSI(그란 사소 과학연구소)와 협력해 개발된 AI 기법 ‘딥 루프 셰이핑(Deep Loop Shaping)’은 국제 학술지 사이언스(Science)에 게재되며 학계의 주목을 받고 있다.

중력파 잡음 최대 100분의 1로 감소…AI가 직접 시행착오 학습

딥 루프 셰이핑은 강화학습 기반 알고리즘으로, 중력파 탐지 장비에서 발생하는 저주파(10~30Hz) 노이즈를 최대 100분의 1 수준으로 줄이는 데 성공했다. 기존 LIGO 시스템이 저주파 대역에서 지구 환경의 다양한 잡음에 민감하게 반응했던 점을 감안하면, AI의 개입으로 탐지 정확도와 시스템 안정성이 획기적으로 향상된 것이다.

AI는 중력파 검출에 사용되는 거울의 각도와 움직임을 실시간으로 학습·보정하며, 기존 제어 시스템보다 우수한 성능을 입증했다. 특히 LIGO 시스템 중에서도 가장 민감하고 불안정한 거울 제어 장치에서 안정성을 크게 높였다고 연구진은 밝혔다.

“AI로 우주론 연구의 새 시대”…적용 범위 더 넓어진다

이번 기술은 단순한 신호 제어를 넘어, 우주의 기원과 구조를 연구하는 기초 물리학 전반에 응용 가능한 플랫폼 기술로 평가된다. 구글 딥마인드는 “딥 루프 셰이핑은 LIGO 전체 거울 제어 시스템에 적용할 수 있으며, 천문학자들이 우주의 형성과 진화를 정밀하게 연구하는 데 중요한 데이터를 확보할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

향후 이 AI 기술이 다른 천체 관측 장비나 우주 탐사 프로젝트로 확장된다면, 암흑 물질, 블랙홀의 기원, 우주 탄생 초기의 중력파 흔적 등 심층 우주에 대한 이해를 가속화할 것으로 기대된다.

신주백 기자  jbshin@kmjournal.net