기후변화로 녹조 발생이 잦아지는 가운데, 정부가 인공지능(AI)과 첨단 원격탐사 기술을 접목해 실시간으로 광범위한 지역의 녹조를 관리하는 시대를 열겠다고 나섰다.\n\n환경부 소속 국립환경과학원은 초분광 센서와 인공위성 원격탐사 기술에 AI 기반 분석 기술을 융합한 실시간 광역형 녹조 관측 체계를 고도화한다고 2일 밝혔다. 이번 체계는 크게 두 가지 축으로 추진된다.
하나는 고정형 초분광 타워를 이용한 실시간 녹조 관측이고, 다른 하나는 인공위성을 활용한 광역 녹조 감시 체계 구축이다.\n\n고정형 초분광 타워는 일반 카메라보다 훨씬 많은 파장 정보를 잡아낼 수 있는 초분광 센서를 탑재하고 있다. 이를 통해 사람의 눈으로 구분하기 어려운 클로로필-a나 피코시아닌 같은 조류 관련 색소를 실시간으로 분석한다.
클로로필-a는 물속 조류량을, 피코시아닌은 유해 남조류 발생 여부를 판단하는 핵심 지표다.\n\n현재 이 타워는 낙동강 칠서 지점과 금강 대청호에 설치돼 운영 중이다. 오는 7월부터는 낙동강의 해평, 강정고령, 물금매리 세 곳에 추가로 설치해 총 5기로 확대 운영할 계획이다.
초분광 센서가 수집한 정보는 수질 센서, 기상 측정 장비, 폐쇄회로텔레비전(CCTV) 등과 연계되며, AI 기반 심층 학습 모델로 분석된다. 현재는 클로로필-a와 피코시아닌 농도를 실시간 측정하고 있으며, 앞으로는 AI를 활용해 유해 남조류 세포수까지 자동 분석하는 기술을 개발할 예정이다.\n\n인공위성도 녹조 감시에 중요한 역할을 한다.
과학원은 유럽우주국이 운영하는 센티넬-2 위성 영상을 받아 대기 보정과 AI 기반 영상 분석을 거쳐 클로로필-a와 피코시아닌 농도 분포를 정량적으로 산출하고 있다. 현재 낙동강, 금강, 영산강 수계를 대상으로 녹조 농도 분포 지도를 만들어 물환경정보시스템(water.nier.go.kr)에 공개 중이다.\n\n이번 관측 고도화의 핵심은 지점 단위의 정밀 관측과 수계 단위의 광역 감시를 함께 운용한다는 점이다.
고정형 초분광 타워는 주요 조류 발생 우심 지점에 설치돼 높은 시간 해상도로 연속적인 데이터를 제공하고, 인공위성은 타워가 미치지 못하는 넓은 수역의 공간적 분포를 파악한다.
