김원국 교수 (사진=부산대 제공)

부산대학교는 사회환경시스템공학과 김원국 교수팀이 ‘드론에 탑재된 다분광 영상을 이용한 적조 탐지 기술’ 개발에 국내 최초로 성공했다고 2일 밝혔다.

이번 연구는 (재)전남테크노파크의 ‘지역수요맞춤형 연구개발사업’의 일환인 ‘해양 환경 관측 드론을 이용한 양식장 피해저감 모니터링 시스템 개발’ 과제로 이뤄졌다. 해양수산부의 연구개발 과제인 ‘국가해양영토 광역감시망 구축 기반연구’ 사업을 통해 기술 검증을 위한 현장조사를 진행했다.

이번 연구 결과는 부산대가 한국해양과학기술원 유주형 책임연구원팀과 레드원테크놀로지(주), 조선대, 아쎄따(주)와 공동으로 수행했다. 원격탐사 분야 최고의 국제학회인 ‘전기전자기술자협회 국제 지구과학 및 원격탐사 심포지엄(IEEE-IGARSS 2020)’과 연안 관련 학회인 i-COAST 2020(10월 부산 개최) 및 대한원격탐사학회에서 구두 발표될 예정이다.

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 기술이다.

다분광 카메라는 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 센서다.

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 것이다.

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

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

현재 연구의 기본 아이디어는 부산대 산학협력단 지원으로 국내 특허출원 신청을 마쳤고, 기술이전에 따른 사업화 방향을 모색하고 있다.