경연대회 시상식에서 마테오 파즈(왼쪽)와 토마스 F. 로젠바움 칼텍 총장. / California Institute of Technology

미국의 고교생이 인공지능(AI)을 사용해 150만 개의 숨겨진 우주 물체를 발견해 화제다. NASA의 방대한 미사용 우주 데이터를 AI로 분석해 얻은 성과다. 18세 소년은 우주 물체 발견으로 25만달러(약 3억5600만원) 상금까지 받았다.

현지시간 13일 데일리갤럭시에 따르면, 마테오 파즈(Matteo Paz)가 캘리포니아 공과대(Caltech) 연구자들과 협력해 강력한 AI 모델을 개발했다. 이 AI 모델은 퇴역한 NASA 네오와이즈(NEOWISE) 망원경의 데이터를 새롭게 활용해 과학적 가치를 확장시켰다. 파즈의 작업은 단일 저자 논문으로 지난해 11월 7일 '천문학 저널(Astronomical Journal)'에 실렸고 최근 거액의 상금을 받으면서 포브스와 야후 등과 각종 과학매체들에서 화제가 되고 있다.

어린 시절 천문학에 열정을 가졌던 파즈는 칼텍의 별 관측 공개강연에 참석하고 2022년 플래닛 파인더 아카데미에 합류했다. 그곳에서 칼텍 IPAC(적외선처리분석센터)의 선임 과학자 데이비 커크패트릭을 만나며 놀라운 여정이 시작됐다. 커크패트릭이 파즈의 잠재력을 알아보고 야심 찬 프로젝트를 제안한 것으로 알려졌다.

10년 넘게 하늘을 관측한 네오와이즈는 퇴역 후에도 남은 관측 데이터가 약 2000억 개였다. 데이터에는 퀘이사, 변광성, 쌍성계의 신호가 포함됐다. 멘토는 일부 데이터만 분석하자고 제안했지만, 파즈는 전체 데이터를 자동으로 처리하는 AI 시스템을 구상했다.

파즈는 AI와 수학에 재능이 있었다. 그는 머신러닝을 시계열 데이터에 적용하고 적외선 밝기 변화를 감지하는 알고리즘을 만들었다. 알고리즘을 바탕으로 후보 물체를 표시할 수 있었다.

18세 고교생은 2년간 커크패트릭과 천문학자들의 도움을 받아 모델을 개선했다. 해당 모델은 전체 네오와이즈 데이터를 처리했고 150만 개의 새로운 천체 발견으로 이어졌다. 이로써 초신성, 퀘이사, 쌍성계 등 다양한 천체의 동작 양상을 새롭게 이해할 수 있게 됐다.

이번 발견은 네오와이즈의 원래 임무를 넘어섰다는 평가다. 파즈는 “나의 모델은 천문학의 다른 시계열 연구에 사용할 수 있다"며 “주식 시장 차트 분석이나 대기 오염 같은 대기 연구에도 적용할 수 있다”고 설명했다. 파즈는 지난달 11일 '레제네론(Regeneron) 과학 탤런트 서치'에서 25만 달러 상금을 받았다. 미국 고등학생 과학·수학 경연 대회에서 AI 기반 우주 물체 발견 연구로 1등을 차지했다.

파즈는 지난해 아카데미로 돌아와 학생들을 멘토링했다. 그는 이제 칼텍의 직원이 되어 커크패트릭 밑에서 NASA와 NSF 임무 데이터를 관리하고 있다. 파즈의 발견 목록은 연내 공개를 앞두고 있다. 뜻밖의 우주적 발견은 AI와 멘토링 덕분에 가능했다. 또한 천문학자들의 우주 변동성 연구 방식을 바꿔줄 것으로 기대된다.