'기후 리스크' 도시 상권별 매출에도 영향…"AI로 예측 가능"

기후변화에 따른 리스크가 도시 상권별 매출에 영향을 준다는 연구 결과가 나왔다. 이를 기초로 인공지능(AI)이 도시 소상공인 생태계 미래를 예측할 수 있는 가능성도 제시됐다.

KAIST는 도시인공지능연구소와 미국 MIT 센서블 시티 랩(Senseable City Lab)이 최근 서울 코엑스에서 열린 '스마트라이프위크 2025(Smart Life Week 2025)' 전시를 통해 '도시와 인공지능(Urban AI)' 분야 공동연구 성과를 공개했다고 29일 밝혔다.

(왼쪽부터)장건희 석박사통합과정, 김남우 박사후연구원, 윤윤진 교수, 윤석우 연구원, 박영준 박사후연구원, (상단)노준영 석사과정. KAIST 제공

KAIST와 MIT는 그간 ▲도시의 열과 매출 ▲치유하는 자연, 서울 ▲데이터 소니피케이션 등 도시의 주요 문제를 AI로 분석하는 'Urban AI 공동연구 프로그램'을 추진해 왔다.

'도시의 열과 매출'은 기후변화가 도시 상권과 소상공인 생태계에 미치는 영향을 AI로 분석한 연구다. 양측은 서울시 426개 행정동별 96개 업종의 매출과 날씨 등 3억개 이상의 데이터를 학습한 AI 모델로 기온과 습도 등 기후요인이 업종별 매출에 미치는 영향을 정량화했다.

또 지역·업종별로 기후변화에 적응·회복하는 수준을 점수화한 '도시의 회복력(Urban Heat Resilience)' 지표 4만896개를 시각화해 기후 리스크에 강한 상권을 구분하는 등 지역별 상권의 회복력 수준을 한눈에 파악할 수 있게 했다.

예컨대 편의점 업종의 경우 전체 426개 행정동 중 64.7%는 기후변화에 비교적 안정적인 '기후 중립 지역', 이외에 35.3%는 기후변화에 밀접한 영향을 받는 '기후 민감 지역'으로 분류됐다.

이는 같은 카테고리의 편의점 업종에서도 지역별 기후요인에 따라 서로 다른(편차) 영향을 받는 것을 시사해 도시 회복력 관점에서 향후 입지 전략을 수립할 때 참고용 데이터로 활용할 수 있음을 내포한다.

KAIST와 MIT는 전시 현장에서 관람객이 서울 지도를 기반으로 지역·업종을 선택, AI가 미래 기후변화 시나리오에 따른 매출 변화를 실시간으로 예측해 시각적으로 나타내는 시스템을 체험하는 기회도 제공했다.

이 예측 모델은 KAIST가 자체 개발한 기술로 향후 보스턴·런던 등 세계 주요 도시와의 협력 확장이 추진될 예정이다.

무엇보다 이번 연구는 향후 소상공인의 개업 전략 수립과 도시별 기후 리스크 대응 정책 수립에 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다.

서울 426개 지역의 기존 매출 데이터를 3차원 메시 구조로 시각화한 이미지. 높이와 색상은 매출을 나타낸다. 왼쪽은 실제 기온 조건에서의 서울 지역 매출 분포를, 오른쪽은 기온이 5도 상승했을 때 인공지능이 예측한 매출 변화를 시각화 했다. KAIST 제공

'치유하는 자연, 서울'은 MIT의 글로벌 프로젝트 'Feeling Nature'의 서울 확장판이다. 스트리트뷰·지도·위성 이미지 등 도시 환경 데이터와 시민 설문 데이터를 결합해 AI가 '서울 시민이 실제로 느끼는 녹지의 심리적 경험(psychological green)'을 추정하도록 학습시킨 것이 핵심이다.

일련의 과정을 거친 AI 모델은 녹지 공원 면적을 단순 계산하는 수준을 넘어 녹지 환경이 시민에게 미치는 '정서적 회복력(emotional resilience)'과 '웰빙(well-being)'을 반영한 새로운 도시 설계 방향을 제시했다. 이 연구는 향후 서울시 녹지 정책과 지역 맞춤형 도시 디자인에 활용될 과학적 근거가 될 수 있다.

'데이터 소니피케이션'은 3억건 이상의 데이터를 해석해 선율(음악적 요소)로 표현하는 세계 최초의 AI 기술이다. 온도·습도·매출 등 데이터를 활용해 매출이 오르면 음이 높아지고, 반대로 매출이 줄면 음도 낮아지는 등으로 데이터 정보를 청각적으로 표현한 것이 특징이다. 이는 시각을 대신해 청각으로도 도시 데이터를 '듣는(이해하는)' 새로운 감각적 경험을 제공한다.

이 기술은 시각장애인, 어린이 등 시각 정보에 접근성이 떨어지는 상황에서도 데이터를 직관적으로 이해할 수 있게 돕는 포용적 AI 기술로 '모두를 위한 AI(Barrier-Free AI)'의 대표적인 사례다.

윤윤진 도시인공지능연구소 소장은 "이번 전시는 AI가 도시를 계산하는 기술을 넘어 사람과 도시를 이해·공감하는 지능으로 발전할 수 있음을 보여줬다는 점에서 의미를 갖는다"며 "시민이 함께 데이터를 만들고 경험하며, 세계 여러 도시와 협력해 보다 포용적이고 지속가능한 도시 미래를 열어가는 데 일조할 수 있도록 하겠다"고 말했다.

한편 이번 성과는 KAIST 도시인공지능연구소와 미국 MIT 센서블 시티 랩이 공동으로 참여한 AI 분야 글로벌 협력 연구사업 과제로 서울 AI 재단의 후원을 받아 수행됐다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr