지구의 수호자

Project SPARROW는 AI를 사용하여 전 세계 가장 외딴 지역의 생물 다양성을 보존하고 있습니다

Dense rainforest landscape with thick green tree canopy and rolling hills under a cloudy sky, viewed from an elevated vantage point.

오디오 설명 포함

0:00

콜롬비아 중북부에 위치한 중부 막달레나 계곡(MMV)은 세계에서 가장 놀라운 생물 다양성의 본거지입니다.

중부 및 동부 안데스 산맥 사이에 뻗어 있는 이 계곡은 지구 환경의 건강에 매우 중요합니다. 그러나 숲, 습지, 범람원으로 가득 찬 이 지역은 어려움을 마주하고 있습니다. 삼림 벌채와 기타 인간 활동은 지구상의 다른 어느 곳에도 존재하지 않는 독특한 생태계를 위협하고 있습니다. 콜롬비아는 세계에서 두 번째로 생물 다양성이 높은 국가이며 MMV에는 630종 이상의 조류, 120종의 파충류, 120종의 어류, 50종의 양서류, 50종의 포유류 및 4,000종의 관속 식물이 서식합니다. 또한 많은 북미 철새들의 월동지이기도 합니다.

A person wearing safety gear sits on a suspended platform high in a tree, surrounded by dense green forest.

숲의 바닥에서 가장 높은 나무 꼭대기에 이르기까지, 태양열 카메라와 마이크는 AI를 사용하여 멸종 위기에 처한 생태계를 모니터링하고 구하고 있습니다.

A small, furry Gray Footed Tamarin with a dark face and white eyebrows sits on a tree branch, surrounded by green leaves.

사진: Santiago Rosado

콜롬비아 MMV 내에 위치한 엘 실렌시오 자연보호구역 및 연구소는 콜롬비아의 생물 및 문화 유산 보존에 전념하는 비영리 단체인 Fundación Biodiversa Colombia의 운영 센터 역할을 합니다. 이 연구 기지 또는 베이스 캠프에서는 생물학자 팀이 우뚝 솟은 야외 통나무 오두막 안에서 작업하면서 야생 동물을 능동적 및 수동적으로 지속 관찰하고 모니터링하고 있습니다. 보호구역 내 유지 보수 및 감시를 포함한 능동적 모니터링은 레인저 그룹이 수행하며, 수동적 모니터링은 작은 카메라 트랩과 마이크 네트워크를 통해 이루어집니다.

수동적 모니터링의 가장 큰 어려움은 카메라와 마이크가 수집하는 방대한 양의 데이터를 분석하는 것이었습니다. 2010년 이래로, 엘 실렌시오 자연보호구역의 정보는 40일에서 3개월마다 수집되어 수천 시간 분량의 녹음이 쌓였고, 전문가들이 특정 종의 소리를 듣고 식별하기 위해 이를 모두 듣는 것은 불가능했습니다. 또한 많은 카메라와 마이크가 외딴 위치에 있기 때문에, 제대로 작동하는지 자주 점검하는 것이 항상 가능하지는 않아 엄청난 양의 데이터가 손실되는 경우도 자주 발생했습니다. 팀은 또한 실시간으로 야생동물을 보거나 소리를 들을 수 없었습니다. 식물이 카메라 앞에서 자라거나, 배터리가 방전되거나, 곤충이 마이크 안에 들어가도 몇 달이 지나서야 알게 되기도 했습니다.

“우리는 이 생태계에 대해 더 많이 알기 위해 분석할 수 있는 방대한 역사적 정보를 가지고 있습니다. 우리는 현재 가진 데이터를 분석하기 위해 최선을 다하고 있지만, 시간이 정말 많이 걸립니다. 또한 소리와 특정 종을 식별하기 위해 전문가가 필요하며, 매우 복잡한 작업입니다.”라고 Fundación Biodiversa Colombia의 총괄 이사인 Fernando Arbeláez는 말합니다.

하지만 이제는 상황이 긍정적으로 바뀌었습니다. Fundación Biodiversa가 Project SPARROW의 첫 번째 시범 기관이 되었기 때문입니다.

생물 다양성 보존 및 보호

Project SPARROW(태양열 음향 및 원격 녹화 관찰 시계)는 관찰을 통해 생물 다양성을 보존하기 위해 Microsoft의 AI for Good Lab에서 개발한 AI 기반 컴퓨팅 솔루션입니다. 지구의 가장 외딴 구석에서 실시간으로 보고하는 작은 카메라와 마이크 네트워크를 통해 자연을 관찰하는 짜릿함을 상상해 보세요. 이러한 도구는 AI와 결합되어 야생 동물과 위협을 실시간으로 감지할 수 있도록 하여, 더 빠르고 정보에 기반한 보존 활동을 지원합니다.

베이스 캠프에서 Fundacion Biodiversa 팀은 SPARROW를 사용하여 카메라 트랩, 음향 모니터 및 태양열로 구동되고 고급 센서가 장착된 기타 환경 감지기에서 생물 다양성 데이터를 수집하고 있습니다. 이 데이터는 저에너지 엣지 GPU에서 실행되는 Microsoft의 최첨단 PyTorch 기반 야생 동물 AI 모델을 사용하여 처리됩니다. 그런 다음 데이터는 지구 저궤도 위성을 통해 클라우드로 직접 전송되므로, 연구원들은 어디에 있든 신선하고 실행 가능한 인사이트에 액세스할 수 있습니다. 이러한 위성 연결은 연구원들에게 매우 중요하며, 이것이 없었다면 연구원이 외딴 위치에서 데이터를 물리적으로 찾아와야 했을 것입니다.

Project SPARROW에서 가장 흥미로운 점은 모든 정보를 실시간으로 얻을 수 있다는 것입니다. 제가 이곳 보호구역이나 보고타에 있는 제 집, 말 그대로 어디에서든 앉아서 보호구역에서 무슨 일이 일어나고 있는지 볼 수 있어 매우 유용합니다.

Santiago Rosado

Fundación Biodiversa Colombia

A woman with curly brown hair and a nose ring, wearing a pink button-up shirt, smiles while standing outdoors with trees and greenery in the background.

0:00

관찰의 수준 향상하기

“제가 제 직업을 좋아하는 이유는, 캐노피에 올라가 콜롬비아를 새로운 시각으로 볼 수 있다는 것입니다. 우리가 하는 일이 과학적으로 심오할 뿐만 아니라 영향력 있는 일이라는 점도 마음에 듭니다.”

Susana Rodrigez-Buritica
Humboldt 세계사회생태연구소 연구원

A middle-aged man with short hair and a blue checkered shirt looks thoughtfully into the distance, resting his head on his hand near an outdoor waterfront setting.

0:00

과학을 위한 초능력

“가장 큰 한계는 데이터를 분석할 수 있는 시간이 한정되어 있다는 점이었습니다. AI는 과학자들에게 엄청난 양의 데이터를 처리할 수 있는 초능력을 제공하여, 작업의 가장 중요한 부분에 더 많은 시간을 할애할 수 있도록 합니다.”

Pablo Arbelaez
로스 안데스 대학교 AI 센터 부교수

A man wearing a blue shirt and patterned scarf holds a camera while gazing out from a boat in a lush, green, riverside setting.

0:00

지속 가능한 혁신

“SPARROW는 태양열로 구동되며 유지 관리 없이 현장에서 작동할 수 있습니다. 혁신적인 점은 위성을 사용하여 Azure 클라우드로 다시 통신할 수 있다는 것입니다.”

Juan Lavista Ferres
Microsoft AI for Good Lab 수석 데이터 과학자

Image carousel

A brown spider monkey with long limbs and a dark face looks toward the camera while perched among tree branches. — 카메라 트랩은 숲을 보는 눈 역할을 하며, 한때 숨겨져 있던 행동적 및 생태학적 통찰을 드러냅니다. 예를 들어, 연구원들은 임신한 갈색거미원숭이가 새끼를 낳기 전에 무리에서 고립된다는 사실을 발견했는데, 이전에는 관찰되지 않았던 행동이었습니다.

*사진: Santiago Rosado*

A black bird with a blue wattle stands among green leaves in a sunlit forest setting. — 콜롬비아 고유종인 푸른부리봉관조는 아메리카에서 가장 멸종 위기에 처한 새 중 하나로, 남획과 서식지 손실로 위협을 받고 있습니다. 보호구역에서는 이제 AI로 이 종의 이동 경로와 개체 수를 모니터링하여 이들의 미래를 보호하는 데 중요한 통찰을 제공합니다.

*사진: Santiago Rosado*

A leopard rests its head on a tree branch, surrounded by green foliage, gazing calmly into the distance. — 실렌시오 자연보호구역의 오래된 숲에서, 카메라 트랩은 세 마리의 다른 수컷 재규어가 같은 영역을 공유하는 것을 확인했습니다. 이는 서식지의 활력을 보여주는 신호입니다. 2002년 이래로 이곳에서 최소 8마리의 재규어가 기록되었으며, 이는 이 희귀한 원시림이 재규어의 생존에 중요한 역할을 한다는 것을 강조합니다.

A close-up side view of a Malayan tapir's head, showing its distinctive black and white coloration and short trunk, with blurred greenery in the background. — 2021년, 카메라 트랩은 실렌시오 자연보호구역 내에서 맥의 첫 번째 이미지를 포착했습니다. 그 이후로 AI 지원 모니터링을 통해, 맥의 영역이 보호구역 전체로 꾸준히 확장되고 있다는 것이 확인되었습니다.

SPARROW는 또한 AI를 사용하여 자동 분류를 통해 종을 식별하고 지속적으로 확인합니다. 얼룩말이나 기린과 같은 동물은 무늬가 지문처럼 다르기 때문에, AI는 동일한 동물을 다시 식별할 수 있어 연구원들이 생존율과 개체수를 측정하는 데 도움이 됩니다. 그리고 이러한 동물과 서식지를 안전하게 보호하기 위해, SPARROW는 산불 발생과 같은 위협을 확인하여 위험이 통제 불능 상태가 되기 전에 환경 보호 활동가들에게 잠재적인 위험을 경고할 수 있습니다.

이 작업의 핵심 요소 중 하나는 측정입니다. 즉, 노력이 의도한 효과를 달성하고 있는지 여부를 이해하고 개선이 필요한 부분을 정확히 찾아내는 것입니다. 서식지를 복원하고, 멸종 위기에 처한 종을 보호하고, 생물 다양성의 장기적인 건강을 보장하기 위해서는 환경과 그 안에 서식하는 생물에 대한 정확한 통찰을 측정해야 합니다. 그리고 이제 이러한 데이터를 그 어느 때보다 빠르게 사용할 수 있습니다.

연구원들은 매일 SPARROW로부터 데이터를 받아 정보 파이프라인 전체를 변화시키고 있습니다.

Juan Lavista Ferres

분석과 정리에 수많은 시간을 쏟는 대신, 연구원들은 그 작업을 AI에 넘겨 좋은 일이든 나쁜 일이든 자연에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있게 되었습니다. 얼룩거미원숭이, 나뭇잎개구리, 푸른부리봉관조와 같은 멸종 위기종을 구하고 보호하려는 노력은 최첨단 기술과 깊이 있는 지역사회 참여를 통해 한층 강화되고 있습니다.

Fundación Biodiversa Colombia는 또한 교육, 고용 및 지속 가능한 개발 프로그램을 통해 지역 사회를 지원하여 보존 활동이 단순히 종을 보호할 뿐만 아니라 지역의 문화적, 생태적 구조를 유지하도록 하고 있습니다.

SPARROW TED 강연 보기

열대우림의 눈과 귀

A calm river flows between lush, green trees under a partly cloudy sky with the sun shining in the background.

오디오 설명 포함

마그달레나강 남동쪽에는 안개 낀 아마존 열대우림 캐노피가 펼쳐져 있으며, 이곳 역시 남미의 멸종 위기 생태계 중 하나입니다. Project Guacamaya 팀의 연구원들은 카메라 트랩과 생체 음향을 사용하여 풍부한 생물 다양성을 모니터링하고 있지만, Fundación Biodiversa Colombia 팀이 겪었던 많은 문제에 직면하고 있습니다.

Monitoring of the Andean Amazon Project에 따르면 2022년부터 2023년까지 아마존의 약 300만 헥타르가 삼림 벌채로 사라졌으며, 이는 하루 평균 10,000에이커에 해당합니다. 위성 이미지, 카메라 트랩 및 생체 음향은 이제 이 복잡한 생태계 내에서 수백만 종의 종을 모니터링하여 피해를 되돌리고 예방하는 데 도움을 주고 있습니다.

Project Guacamaya를 비롯한 전 세계 18,000개 이상의 야생동물 연구원과 조직들은 강력한 AI 모델을 사용하여 수집한 방대한 양의 데이터를 분석하고 있습니다. Guacamaya는 Microsoft AI for Good Lab 프로젝트로, 아마존 열대우림의 보존과 보호를 위해 노력하는 Humboldt Institute, SINCHI Institute 등의 조직과 협력하여 구축되었습니다. 아마존의 10%가 콜롬비아에 위치하고 있으며, AI의 발전은 삼림 벌채를 막고 기후를 개선하며 풍부한 생물 환경을 위험으로부터 안전하게 보호하도록 돕고 있습니다.