국립환경과학원은 측정·분석 기구 제조사인 이솔루션즈와 민관 공동으로 인공지능 기반의 유해남조류 세포수 자동 분석 기술을 개발하고, 대청호를 대상으로 6월 15일부터 현장 적용을 시작한다고 밝혔다.
이번 기술은 현미경 챔버의 격자 이미지를 자동으로 촬영한 뒤 인공지능이 조류 종류를 판별하고 세포 수를 산정하는 방식이다. 현재 조류경보제 기준 항목인 유해남조류 세포수 산정은 분석자가 현미경을 통해 격자를 일일이 확인하며 육안으로 세포 수를 세는 방식으로, 분석 시간이 4시간가량 소요되고 분석자 숙련도에 따라 결과가 달라지는 어려움이 있었다.
연구진은 고해상도 유해남조류 이미지 1만 5080장을 확보하고, 조류경보제 운영 전문가가 직접 판독한 양질의 대규모 학습자료를 구축했다. 그 결과 분석 시간을 1시간 안팎으로 대폭 단축했으며, 분석자 간 오차를 최소화해 객관적인 분석 결과를 얻을 수 있게 됐다. 특히 현행 수질오염공정시험기준인 현미경계수법을 그대로 적용할 수 있어 별도의 제도 개선 없이 즉시 현장에 활용할 수 있는 장점이 있다.
최근 기후에너지환경부는 조류경보 당일 발령 적용 지점을 대청호 등 전국 7곳으로 확대 운영하고 있다. 이번 인공지능 자동화 기술은 더욱 신속하고 정확한 조류 분석이 요구되는 시점에 맞춰 선제적인 녹조 대응에 크게 기여할 것으로 보인다.
국립환경과학원은 대청호 조류경보제 운영 지점 3곳(회남, 추동, 문의)에서 기존 수동 현미경 분석 결과와 신기술 분석 결과를 비교·검증하며 현장 적용성을 높여나갈 계획이다. 국립환경과학원 물환경연구부장 김경현은 “오랫동안 필요성이 제기된 조류 분석 자동화 기술 개발로 유해남조류 분석 시간을 대폭 단축해 녹조 대응의 신속성을 높일 수 있게 됐다”며 “이번 기술이 녹조의 과학적 관리 수준을 한 단계 높이는 중요한 계기가 될 것”이라고 말했다.
한편 조류경보제는 상수원 등에서 유해남조류가 일정 기준 이상 발생할 경우 관심·경계·대발생 등 단계별 경보를 발령하는 제도다. 유해남조류는 독성 물질을 생성하는 4개 속(마이크로시스티스, 아파니조메논, 아나베나, 오실라토리아)으로 정의되며, 이번 기술은 이들 4속을 자동으로 식별하도록 학습됐다. 개발에 사용된 챔버는 길이 50mm, 폭 20mm, 깊이 1mm, 부피 1mL의 세즈윅-라프터(S-R) 챔버로, 현미경 계수법에서 표준적으로 사용되는 것이다.
