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국제 연구진이 인공지능(AI)을 활용해 블랙홀 병합, 중성자별 충돌과 같은 천체 사건을 선명하게 관측할 길을 열었다.
구글 딥마인드와 미국 캘리포니아 공과대 등 국제 연구진은 AI 기반 제어 기술을 활용해 중력파(重力波) 검출기의 성능을 획기적으로 개선했다고 국제 학술지 ‘사이언스’에 5일 발표했다.
중력파는 별의 폭발이나 블랙홀 생성 등 우주에 초대형 사건이 발생할 때 중력 에너지가 물결처럼 퍼져 나가는 것을 말한다. 10~30㎐( 우리은행신용불량자 헤르츠) 구간의 신호 민감도를 높이면 중간 질량의 블랙홀 합병이나 중성자별 충돌을 일찍 포착할 수 있다.
하지만 중력파 신호는 지진, 바람, 온도나 장비 등에 방해받기 쉽다. 특히 사상 최로로 중력파를 검출한 라이고(LIGO·레이저 간섭계 중력파 관측소)는 거울의 각도를 정밀하게 제어해 신호를 감지하는데, 이 과정에서 제어 시스템의 잡음이 건국대취업지원 신호 탐지에 방해가 됐다. 라이고는 수㎞ 떨어진 진공 터널 양 끝에 거울을 설치하고 레이저를 쏜다. 이 레이저가 이동하는 도중에 중력파가 지나가면 거울이 미세하게 움직인다.
연구진은 이를 해결하기 위해 ‘딥 루프 셰이핑(Deep loop shaping)’이라는 강화학습 기반 AI 기법을 도입했다. 강화학습은 AI가 주변 요소들과 상호작용 용돈 을 하며 어떤 방식이 좋은지 스스로 학습하는 방식이다. 강아지에게 특정 행동을 계속 가르치기보다 우연히 그 행동을 했을 때 칭찬을 하거나 먹이 같은 보상을 주는 훈련과 같다.
이번 연구에서는 AI가 라이고의 거울을 제어하는 방식을 스스로 학습하고, 10~30㎐ 대역의 잡음을 최소화했다. 라이고에 AI 기법을 적용한 결과, 제어 과정에서 나 남양주 별내지구 오는 잡음이 이전 대비 30~100분의 1로 줄었다.
연구진은 “저주파 영역 민감도가 향상되면 중성자별 충돌을 두 배 더 빨리 예측할 수 있어, 천문학자들이 빛·중성미자 등과 함께 실시간으로 우주 대폭발을 관측할 기회를 얻게 된다”며 “중간 질량 블랙홀 병합 같은 미지의 사건 탐색도 가능해진다”고 설명했다.
참고 자료
신협후순위대출 Science(2025), DOI: https://doi.org/10.1126/science.adw1291
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신협후순위대출 Science(2025), DOI: https://doi.org/10.1126/science.adw1291
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