해수 채취 없이 바닷속 들여다본다
해수 채취 없이 바닷속 들여다본다
  • 함예솔
  • 승인 2020.09.03 15:45
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부산대학교 사회환경시스템공학과 김원국 교수팀이 '드론에 탑재된 다분광 영상을 이용한 적조 탐지 기술' 개발에 국내 최초로 성공했습니다. 이는 해수를 직접 채취하지 않고도 드론을 이용해 바닷속 적조 분포는 물론 적조 생물 내에 포함된 엽록소 농도까지 알아낼 수 있는 신기술입니다. 원격 영상을 이용한 이 광역 적조 탐지 기술은 향후 양식장 보호 및 해양환경 모니터링에 활발히 활용될 것으로 기대되고 있습니다.  

드론을 이용해 촬영한 전남 여수 해역의 적조에 대한 RGB 영상. 출처: 부산대학교
드론을 이용해 촬영한 전남 여수 해역의 적조에 대한 RGB 영상. 출처: 부산대학교

해수 채취 없이 적조 탐지해낸다

 

이번에 개발된 기술은 다분광 카메라(multispectral camera)를 이용해 적조의 공간 분포는 물론 적조 생물 내에 포함된 엽록소의 농도를 원격으로 추정함으로써 넓은 연안에 분포한 적조의 강도를 '해수 채취 없이' 탐지해 낼 수 있는 기술입니다. 

  • 다분광 카메라

일반 RGB 카메라가 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue)의 3가지 색만을 관측해 조합하는 데 비해, 다분광 카메라는 보다 많은 분광대역의 광량을 측정해 대상 물체의 특성을 보다 정밀하게 추정할 수 있도록 만들어진 센서입니다.

적조 예찰을 위해 기존에 수행했던 선박조사나 직접 채수(採水)를 통한 방법은 넓은 영역의 적조 분포를 파악하는 데 한계가 있었지만, 이번에 개발된 영상기반 원격 탐지 기술을 활용할 경우 드론이 비행 가능한 영역에 대해서 원격으로 적조의 공간분포를 파악할 수 있게 된 겁니다.

개발된 기술로 추정한 적조의 강도 (엽록소 농도를 통해 추정). 출처: 부산대학교
개발된 기술로 추정한 적조의 강도 (엽록소 농도를 통해 추정). 출처: 부산대학교

이 기술의 특징은 과학적 목적의 다분광 카메라를 사용함으로써, 기존 상용 드론에 주로 쓰이는 천연색 카메라(RGB 카메라)의 영상에서 해수 표면의 반사 때문에 적조의 존재가 잘 파악되지 않고 적조 강도의 추정이 어려웠던 단점을 극복했다는 점입니다.

김원국 부산대 교수. 출처: 부산대학교
김원국 부산대 교수. 출처: 부산대학교

 

 

 

연구책임자인 김원국 부산대 교수는 "이번에 개발된 기술은 항공기·드론·헬리카이트 등 다양한 관측 플랫폼에 활용될 수 있어 기술 파급효과가 크다"며 특히 "기존에 수행되고 있던 적조 선박 예찰이나 인공위성 관측과 상호보완적으로 활용되면 적조의 전체적인 발생 현황을 손쉽게 파악할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔습니다.

 

 

 

한편, 이번 연구 결과는 원격탐사 분야 최고의 국제학회인 '전기전자기술자협회 국제 지구과학 및 원격탐사 심포지엄(IEEE-IGARSS 2020)'과 연안 관련 학회인 i-COAST 2020 및 대한원격탐사학회에서 구두 발표될 예정입니다. 


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