낙동강·금강 등 상수원의 녹조 발생 여부를 보다 빠르게 확인할 수 있게 될 전망이다. 초분광 센서와 인공위성이 결합된 관측망이 확대 운영된다. 눈으로 보기 전에 조류 확산 징후를 미리 포착해 취·정수장 대응 시간이 늘어날 수 있다. 여기에 유해남조류 세포수까지 인공지능이 자동 산출하는 기술이 더해지면 조류경보 발령 시점이 앞당겨질 수 있다.

기후에너지환경부 소속 국립환경과학원은 초분광 센서와 인공위성 원격탐사 기술에 인공지능 기반 분석기술을 융합해 기후변화에 선제적으로 대응하기 위한 실시간 광역형 녹조 관측 고도화를 추진한다고 2일 밝혔다.

녹조 관측 고도화는 △고정형 초분광 타워 기반 실시간 녹조 관측 △인공위성 기반 광역 녹조 감시체계 구축 등으로 진행된다. 고정형 초분광 타워는 탑재된 초분광 센서를 통해 일반 카메라보다 많은 파장 정보를 관측할 수 있다. 사람의 눈으로 구분하기 어려운 △클로로필-a △피코시아닌 등 조류 관련 색소를 실시간으로 분석할 수 있다. 고정형 초분광 타워는 현재 낙동강 칠서 지점과 금강 대청호에 설치·운영 중이다. 7월부터 낙동강 3개 지점(△해평 △강정고령 △물금매리)에 추가 설치됐다.

초분광 센서가 관측한 정보는 △수질 센서 △기상측정장비 △폐쇄회로텔레비전 등과 연계하고 인공지능 기반 심층학습 모델로 분석한다. 클로로필-a와 피코시아닌 농도를 실시간으로 측정 중이며, 향후 인공지능을 활용해 조류경보제 관리항목인 유해남조류 세포수(cells/㎖)까지 자동 분석하는 기술을 개발할 계획이다. 이를 통해 실시간 녹조 농도변화와 이상 징후 탐지가 가능해질 전망이다. 국립환경과학원은 유럽우주국에서 운용 중인 센티넬(Sentinel)-2 위성영상을 활용해 대기 보정 및 인공지능 기반 영상 분석을 거쳐 클로로필-a 및 피코시아닌 농도 분포도 정량적으로 산출 중이다.

국립환경과학원은 “이번 관측 고도화의 핵심은 지점 단위의 정밀 관측과 수계 단위의 광역 감시를 함께 운용한다는 점”이라며 “고정형 초분광 센서는 주요 조류 발생 우심 지점에 설치되어 높은 시간해상도로 연속적인 관측을 수행하고 인공위성 영상은 고정형 센서가 관측하기 어려운 넓은 수역의 공간적 분포를 파악하는 데 활용된다”고 설명했다.

김경현 국립환경과학원 물환경연구부장은 “인공지능과 첨단 원격탐사 기술의 융합은 기후변화 시대의 수질관리 체계를 근본적으로 전환할 핵심 기술”이라며 “국민이 안심할 수 있는 물환경 조성을 위해 실시간·예측 기반의 지능형 녹조 대응체계를 지속적으로 고도화해 나가겠다”고 밝혔다.

김아영 기자 aykim@naeil.com