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대기오염물질 간의 인과관계 추정을 위한 인공지능 방법론 활용 현황 분석
한국환경연구원
2025.10.31
한국환경연구원은 대기오염물질 간의 인과관계 추정을 위한 인공지능 방법론 활용 현황을 분석한 보고서를 발표했다.

- 본 연구는 PM2.5, NO2, SO2 등 다양한 대기오염물질 간의 인과관계 추정을 위한 인공지능 기반 인과 분석 기법의 적용 가능성을 모색하고 활용 방안을 제시함. 특히, 대기오염 데이터의 특수성(시간 지연, 비선형 상호작용, 잠재 변수 존재 등)을 고려한 인과 발견 방법론을 중심으로 검토하여 정리함. 대기오염 분야 연구에서 분석 목적에 적합한 최적의 인과 발견 방법론과 세부 활용안을 유형별로 표로 정리하여 제시함. 인과 발견 방법론은 크게 조건부 독립성 기반, 점수 기반 및 딥러닝 기반 방법론 등을 중심으로 이론적 구조, 통계적 가정, 해석 가능성 등을 바탕으로 비교 분석함. 서울시 중구 지역의 대기오염 및 기상 데이터를 수집하여, 시간 지연과 잠재 변수 처리가 가능한 LPCMCI(Latent-PCMCI) 기법을 적용하여 사례 분석을 수행함. 분석 대상은 대기오염물질과 기온, 풍속, 강수량의 기상 데이터로 전처리 후 시계열 데이터에 대한 인과 분석을 수행하고, 분석 결과를 그래프로 시각화하여 표현함.

- 본 연구에서 제안한 상황별 방법론 활용(안) 목록 표는 연구자들이 연구 주제에 적합한 분석 도구를 선택하는 데 도움을 줄 수 있으며, 이는 향후 정책 수립 및 평가 과정에서 과학적 근거로 활용될 수 있음. 인공지능 기반 인과 분석 기법으로 대기환경의 복잡한 시공간 인과구조를 정밀하게 분석하면, 준실시간으로 시의성 있는 글로벌 정책을 제안할 수 있음.

<목차>
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 인과 분석 방법론 및 연구 동향
Ⅲ. 사례 분석
Ⅳ. 결론 및 향후 연구 방안