녹조도 위성·AI로 잡는다…낙동강·금강 광역 감시 고도화

(서울=뉴스1) 황덕현 기후환경전문기자 = 기후에너지환경부 소속 국립환경과학원이 초분광 센서와 인공위성 원격탐사 기술에 인공지능(AI)을 결합해 녹조 감시체계를 고도화한다. 현장 지점별 실시간 관측과 위성 기반 광역 감시를 함께 운용해 녹조 발생 상황을 더 빠르고 넓게 파악하겠다는 취지다.

환경과학원은 2일 초분광 센서와 인공위성 원격탐사 기술, AI 분석기술을 융합해 실시간 광역형 녹조 관측 체계를 고도화한다고 밝혔다.

녹조 관측 고도화는 고정형 초분광 타워 기반 실시간 녹조 관측과 인공위성 기반 광역 녹조 감시체계 구축 등 2개 축으로 추진된다.

고정형 초분광 타워는 일반 카메라보다 많은 파장 정보를 관측할 수 있어 사람의 눈으로 구분하기 어려운 조류 관련 색소 정보를 분석할 수 있다. 현재 낙동강 칠서 지점과 금강 대청호에 설치돼 운영 중이며, 7월부터 낙동강 해평, 강정고령, 물금매리 등 3개 지점에 추가 설치돼 총 5기로 확대된다.

초분광 센서가 관측한 정보는 수질 센서, 기상측정장비, 폐쇄회로텔레비전(CCTV) 등과 연계된다. 이후 AI 기반 심층학습 모델로 분석해 녹조 관련 정보를 산출한다.

현재는 클로로필-a와 피코시아닌 농도를 실시간으로 측정하고 있다. 클로로필-a는 조류의 양을 가늠하는 대표 지표이고, 피코시아닌은 남조류와 관련된 색소다. 환경과학원은 앞으로 AI를 활용해 조류경보제 관리항목인 유해남조류 세포수까지 자동 분석하는 기술을 개발할 계획이다.

인공위성 기반 감시도 병행된다. 환경과학원은 유럽우주국이 운용하는 센티넬-2 위성영상을 활용해 대기 보정과 AI 기반 영상 분석을 거쳐 클로로필-a와 피코시아닌 농도 분포를 정량적으로 산출하고 있다.

이를 바탕으로 낙동강, 금강, 영산강 수계를 대상으로 녹조 농도 분포 지도를 제작해 물환경정보시스템에 공개하고 있다.

이번 고도화의 핵심은 지점 단위 정밀 관측과 수계 단위 광역 감시를 함께 운용하는 데 있다. 고정형 초분광 센서는 조류 발생 우심 지점에서 높은 시간해상도로 연속 관측을 수행하고, 인공위성 영상은 넓은 수역의 공간적 분포를 파악하는 데 활용된다.

녹조는 강이나 호수 표면에 보이는 색 변화만으로는 발생 범위와 농도를 정확히 판단하기 어렵다. 현장 채수와 실험실 분석만으로는 시간과 공간의 공백이 생길 수 있어, 고정형 센서와 위성영상을 결합한 감시체계가 보완 수단이 될 수 있다.

환경과학원은 이 기술이 조류경보제 운영, 취·정수장 대응, 녹조계절관리제 지원 등에 필요한 과학적 정보를 더 빠르게 제공할 수 있을 것으로 보고 있다. 지방정부와 관계기관의 사전 대응에도 활용될 수 있다는 설명이다.

ace@news1.kr