드론·무인선박으로 녹조 측정…“1~2시간내 녹조맵 제작”

머니투데이

류준영 기자

녹조 측정에 활용한 드론과 무인선박/사진=건설연

드론(무인기) 및 무인선박을 이용해 녹조를 측정하는 기술을 한국건설기술연구원(이하 건설연)이 국내 처음으로 개발했다고 13일 밝혔다.

기존에는 녹조 측정을 위해 하천의 특정지역에서 물을 채집해 녹조 농도를 정량적으로 보여주는 클로로필-a를 분석하는 방법을 사용했다.

이 방법은 채수지점 이외 지역에 대한 측정이 불가능해 얼마나 넓은 면적에 얼마의 농도로 녹조가 발생하였는지를 파악할 수가 없다. 또 녹조의 이동 상황도 파악할 수 없다. 유인항공기를 이용하는 경우에는 비용·시간 등의 제약으로 활용도가 떨어졌다.

건설연 황태문 박사팀은 이 같은 문제점을 해결하기 위해 드론과 무인선박을 이용했다.

이를테면 공중에서는 GPS(위성위치정보시스템)를 장착한 드론이 1시간 이상 비행해 넓은 지역을 촬영한 항공사진과 같은 정사영상을 다중분광센서로 촬영한다.

수면에서는 무인선박이 클로로필-a, 피코시아닌, 탁도, DO, 온도, 수심 등을 자동으로 측정한다.

드론에 의해 측정된 데이터는 식물군락, 즉 식생의 분포나 밀집도를 측정하는 식생지수기법을 통해 클로로필-a 농도로 변환돼 넓은 지역에 대한 녹조 현황을 자동으로 파악할 수 있다.

/자료=건설연

GPS가 장착된 무인선박은 자동 항로 설정을 통해 하천 표면을 그물망처럼 다니면서 수질 데이타와 좌표값을 취득한 후 GIS(지리정보시스템) 분석을 통해 하천 수질 현황 등고선 맵을 작성한다.

드론과 무인선박에 의해 측정된 정보는 데이터마이닝 기법과 GIS에 의해 하천 녹조 지도로 제작돼 한 눈에 녹조 발생 현황, 이동 현황 등을 파악할 수 있다.

황태문 박사는 “원하는 지역의 녹조 현황을 정량적 수치로 측정할 수 있어 넓은 지역의 녹조 발생 현황을 정확하게 파악할 수 있고, 측정 이후 1~2시간 내에 바로 녹조 지도의 제작이 가능해 신속하게 대응할 수 있다”고 설명했다.

연구진은 이번에 개발한 기술을 이용해 금강의 백제보와 영산강 죽산보의 녹조를 측정했다. 그 결과 9~11cm 공간 해상도로 녹조가 측정됐다. 이는 기존 200cm에 비해 정확도가 크게 개선됐음을 의미한다.