[중앙뉴스=우정호 기자] 하천 녹조 측정 기술에 드론과 무인선박 등을 이용하는 최신 기술이 적용돼 녹조 발생에 정확하고 빠른 대응을 할 수 있게 됐다.

한국건설기술연구원(원장 한승헌, 이하 건설연)은 드론 및 무인선박을 이용한 녹조 측정 기술을 국내 최초로 개발했다고 13일 밝혔다.

기존에는 녹조 측정을 위해 하천의 특정지역에서 물을 채집하여 녹조농도를 정량적으로 보여주는 클로로필-a를 분석하는 방법을 사용해왔다.

기존 방법은 채수지점 이외 지역에 대한 측정이 불가능해 얼마나 넓은 면적에 얼마의 농도로 녹조가 발생하였는지를 파악할 수가 없었을 뿐 아니라 녹조의 이동 상황도 파악할 수 없었다.
 
또한 유인항공기를 이용한 경우에는 비용이나 시간 등의 제약으로 활용도가 떨어지는 한계가 있었다.

이에 건설연 황태문 박사팀은 드론과 무인선박을 이용해 원하는 지역의 녹조 현황을 정량적 수치로 측정하고 넓은 지역의 녹조 발생 현황을 정확하게 파악할 수 있는 시스템을 개발했다.
 
아울러 이 시스템은 측정 이후 1~2시간 내에 바로 녹조 지도의 제작을 가능케 해 신속한 대응을 할 수 있도록 한다.

공중에서는 GPS를 장착한 드론(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)이 1시간 이상 비행하여 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.

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 것이다”라고 말했다.

아울러 “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 덧붙였다.

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 참여해 관련 기술의 국산화에 크게 기여했다.

건설연은 금강 백제보, 영산강 죽산보 및 영주댐 상류 내성천의 녹조우심지역 대상으로 하천녹조지도 작성 및 모니터링을 지속적으로 수행해 왔으며, 향후 관련 분야의 핵심장비 고도화를 위해 지속적으로 연구를 추진할 예정이라고 밝혔다.