【브레이크뉴스 포항】박영재 기자=POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 환경공학부 감종훈 교수, 박사과정 안치 리우(Anqi Liu) 씨 연구팀이 수질오염 불만 신고서의 인공지능 분석을 통해 이상기후나 코로나19 팬데믹이 사람들의 정서에 미치는 영향을 분석했다.

▲ 연구성과 관련 이미지  © 포스텍

이번 연구는 ‘스프링거 네이처(Springer Nature)’에서 발행하는 환경 분야 학술지인 ‘npj 클린 워터(npj Clean Water)’지에 게재됐다.

POSTECH에 따르면 연구팀은 글에 담긴 사람들의 감정과 태도를 분석하기 위해 ‘텍스트 마이닝(textmining)’과 ‘자연어 처리(Natural Language Processing)’ 기술을 활용했다. ’텍스트 마이닝’은 비정형의 텍스트 데이터로부터 유용한 정보를 추출하는 기술을 말하며, ‘자연어 처리’는 컴퓨터가 사람의 언어를 이해하고 분석할 수 있는 기술이다.

이 기술들을 활용하여 연구팀은 미국 앨라배마(Alabama)주에 접수된 수질오염 신고서를 분석했다. 앨라배마주는 온라인 플랫폼을 통해 수질오염에 대한 주민들의 의견을 청취하는 ‘시민참여형 감시시스템’을 운영하고 있는 곳으로, 2012년부터 2021년까지 접수된 신고는 약 10,000여 건에 달한다.

연구팀은 먼저 코로나 이전, 이상기후가 발생했을 당시 접수된 신고서를 분석했다. 그 결과, 2017년 앨라배마주에 가뭄 발생 기간동안 부정적인 민원이 평소보다 35퍼센트 증가했음을 확인했다. 또, 2019년 홍수가 발생한 시기에는 부정적인 민원이 전체 기간 대비 약 25퍼센트 더 많이 접수되었다. 실제로 물 부족 현상이 일어나거나 수질이 오염된 시기와 인공지능 분석을 통해 부정적인 민원이 증가한 것으로 나타난 시기가 일치한 것이다.

이어, 연구팀은 코로나19 팬데믹 동안 사람들이 작성한 신고서도 분석했다. 또, 해당 신고서와 전체 기간 중 무작위로 추출한 표본을 비교했다. 그 결과, 팬데믹 동안 접수된 민원의 수는 전체 기간 대비 현저하게 적었으며, 부정적인 민원의 비율도 30퍼센트 더 적었다.

이러한 경향은 2021년까지 지속됐다. 인공지능을 활용한 분석 결과는 당시 팬데믹과 같은 사회적 상황 변화로 인한 사람들의 심리적 변화와 일치한다. 2020년에는 모든 야외 활동이 제한될 정도로 ‘코로나19 감염 확산 예방’이 사회적으로 가장 중요한 문제였다.

사람들은 대부분 본인 건강 상태에 집중해 자연스럽게 ‘수질오염’ 같은 환경문제에 대한 관심이 줄어들었다. 팬데믹이 수질오염에 대한 민원을 접수할 당시 사람들의 감정과 태도를 변화시켰고, 이러한 심리적 변화를 인공지능이 분석한 것이다.

인공지능 기술로 사람들의 감정과 태도를 분석한다는 것은 4차 산업혁명 이전에는 상상할 수 없던 일이다.

이번 연구를 이끈 감종훈 교수는 “인공지능 기술의 진화로 이상기후나 팬데믹 발생 시 사람들의 정서를 빠르게 파악할 수 있고, 환경과 관련된 정부 정책과 기업 운영계획을 수립할 때 이를 활용할 수 있는 스마트 시대가 도래할 것이다”라고 말했다.

또, “앞으로도 빅데이터와 인공지능 기술, 환경 과학의 융합적 연구를 통해 4차 산업혁명 이전에 제시되지 않았던 새로운 사회 및 환경문제 해결 방안들이 제시될 것“이라는 의견을 전했다.

한편, 이 연구는 교육부와 한국연구재단의 4단계 두뇌한국21 사업과 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원으로 수행됐다. 

<구글번역으로 번역한 영문 기사의 전문 입니다. 번역에 오류가 있을 수 있음을 밝힙니다.>

 POSTECH Professor Jong-Hoon Gam's research team succeeded in analyzing emotional changes in complaint reports using AI

POSTECH (Pohang University of Science and Technology, President Moo-Hwan Kim) Department of Environmental Engineering Professor Jong-Hoon Gam and doctoral student Anqi Liu's research team analyzed the impact of abnormal climate or COVID-19 pandemic on people's emotions through artificial intelligence analysis of water pollution complaints analyzed.

This research was published in the journal 'npj Clean Water', an environmental journal published by 'Springer Nature'.

According to POSTECH, the research team used 'text mining' and 'natural language processing' technologies to analyze people's emotions and attitudes contained in the text. 'Text mining' refers to a technology that extracts useful information from unstructured text data, and 'natural language processing' is a technology that allows computers to understand and analyze human language.

Using these techniques, the research team analyzed water pollution reports received in the US state of Alabama. The state of Alabama is operating a “citizen participatory monitoring system” that listens to residents’ opinions on water pollution through an online platform, with about 10,000 reports received from 2012 to 2021.

The research team first analyzed reports received before the corona and when abnormal weather occurred. As a result, it was confirmed that negative complaints increased by 35 percent than usual during the drought in Alabama in 2017. In addition, about 25 percent more negative complaints were received during the flood season of 2019 compared to the entire period. In fact, the time when water shortage occurred or the water quality was polluted coincided with the time when negative civil complaints increased through artificial intelligence analysis.

  The research team also analyzed reports submitted by people during the COVID-19 pandemic. In addition, the report was compared with a random sample drawn over the entire period. As a result, the number of complaints received during the pandemic was significantly lower than the overall period, with a 30 per cent lower percentage of negative complaints.

This trend continued through 2021. The analysis results using artificial intelligence are consistent with people's psychological changes due to changes in social situations such as the pandemic at the time. In 2020, ‘preventing the spread of COVID-19 infection’ was the most important social issue to the extent that all outdoor activities were restricted.

Most people focus on their own health condition, and naturally, interest in environmental issues such as 'water pollution' has decreased. The pandemic changed people's emotions and attitudes when they received complaints about water pollution, and artificial intelligence analyzed these psychological changes.

Analyzing people's emotions and attitudes with artificial intelligence technology was unimaginable before the Fourth Industrial Revolution.

Professor Jong-hoon Gam, who led the research, said, “With the evolution of artificial intelligence technology, people’s emotions can be quickly grasped in the event of an abnormal climate or pandemic, and we can use it when establishing government policies and business operation plans related to the environment. will come,” he said.

In addition, he expressed his opinion, “In the future, through convergence research of big data, artificial intelligence technology, and environmental science, new solutions to social and environmental problems that were not presented before the 4th industrial revolution will be presented.”

Meanwhile, this research was carried out with support from the Ministry of Education and the National Research Foundation of Korea's 4-step Brain Korea 21 project and the National Research Foundation of Korea's mid-level researcher support project.