한국건설기술연구원(원장 한승헌, 이하 건설연)은 드론 및 무인선박을 이용한 녹조 측정 기술을 개발했다고 밝혔다. 

 

건설연 황태문 박사팀은 드론과 무인선박을 이용하여 원하는 지역의 녹조 현황을 정량적 수치로 측정할 수 있어 넓은 지역의 녹조 발생 현황을 정확하게 파악할 수 있다. 또한 측정 이후 1~2시간 내에 바로 녹조 지도의 제작이 가능하여 신속하게 대응할 수 있는 장점도 있다.

▲ 무인 선박, 항공 드론

공중에서는 GPS를 장착한 드론(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)이 1시간 이상 비행하며 넓은 지역을 촬영한 항공사진과 같은 정사영상을 다중분광센서로 촬영하고, 수면에서는 무인선박(USV, Unmanned Surface Vehicle)이 클로로필-a, 피코시아닌, 탁도, DO, 온도, 수심 등을 자동으로 측정한다.

 

드론에 의해 측정된 데이터는 식물군락, 즉 식생(vegetation)의 분포나 식생의 밀집도를 측정하는 식생지수(NDVI, Normalized Difference Vegetation Index) 기법을 통해 클로로필-a 농도로 변환되어 넓은 지역에 대한 녹조 현황을 자동으로 파악할 수 있다.  

 

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

 

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

▲ 드론으로 백제보의 녹조를 모니터링 한 결과

실제 이번에 개발된 기술을 이용하여, 금강의 백제보와 영산강 죽산보의 녹조를 측정한 결과 9~11cm 공간 해상도로 녹조가 측정되어 기존 200cm에 비해 정확도가 크게 개선된 것이 입증되었다. 또한 기존 유인항공기에 의한 녹조 파악에 비해 1시간 이내에 촬영이 가능하고, 비용이 매우 저렴하여 수시로 활용할 수 있는 장점이 있었다.  

연구책임자인 건설연 황태문 연구위원은 “넓은 지역의 하천 녹조를 신속하고 정확하게 파악함으로써 녹조 대응이 한결 나아질 것”이며, “스마트 하천 환경관리 분야에서 외산 제품을 대체할 수 있는 국산 기술을 확보함으로써, 향후 국내 하천 적용 확대는 물론 해외시장 진출을 기대할 수 있을 것” 이라고 밝혔다.
 

건설연은 국토교통부 및 국토교통과학기술진흥원 지원으로 ’하천 내 녹조 최적처리를 위한 통합관리 기술 개발‘에 참여하는 등 첨단하천 환경관리 기술개발에 노력해왔다. 특히 이번 기술의 개발에는 유콘시스템(주), 호정솔루션이 공동으로 참여하여, 관련 기술의 국산화에 크게 기여했다.

 

[환경미디어= 김한결 기자]

 

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