기후에너지환경부 소속 국립환경과학원(원장 박연재)은 국내 최초로 유해남조류 세포수 자동 분석이 가능한 인공지능 기반 신기술을 측정 및 분석기구 제조사인 이솔루션즈와 민관 공동으로 개발하고, 대청호를 대상으로 6월 15일부터 이 신기술의 현장 적용을 시작한다고 밝혔다.

현재 조류경보제 기준 항목인 유해남조류 세포수 산정은 분석자가 현미경을 통해 챔버의 격자를 일일이 확인하며, 이동할 때마다 초점을 맞추고 세포수를 육안으로 세면서 이루어진다.

▲ 좌측 기존 수동 현미경 계수, 우측은 자동 녹조 분석장비

이 방식은 분석자의 육안 판별에 의존하여 분석 시간이 장시간 소요되는 등 현장의 어려움이 있었다.

이번에 개발된 기술은 현미경 챔버의 격자 이미지를 자동으로 촬영하고,인공지능이 조류 종류를 판별하여 세포수를 산정하는 방식이다. 특히 현행 현미경계수법을 그대로 적용하여 별도의 제도 개선 없이 즉시 현장 활용이 가능하다는 점에서 실효성이 매우 높다.

연구진은 고해상도 유해남조류 이미지 1만 5,080장을 확보하고, 조류경보제 운영 전문가가 직접 판독한 양질의 대규모 학습자료를 구축했다.

▲ 현미경 중 챔버

이를 통해 분석 시간을 기존 4시간에서 약 1시간으로 단축했으며, 분석자 간의 숙련도에 따른 오차를 최소화하여 보다 객관적인 분석 결과를 제공할 수 있게 됐다.

▲ 자동화 기술 장비 중 챔버

최근 기후에너지환경부는 조류경보 당일 발령 적용 지점을 대청호 등 전국 7곳으로 확대 운영하고 있다. 이번 인공지능 자동화 기술은 더욱 신속하고 정확한 조류 분석이 요구되는 시점에 맞춰 선제적인 녹조 대응에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

국립환경과학원은 올해 대청호 조류경보제 운영 지점 3곳(회남, 추동, 문의)에서 기존의 수동 현미경 분석 결과와 신규 자동화 기술의 분석 결과를 비교 및 검증하며 현장 적용성을 높일 계획이다.

김경현 국립환경과학원 물환경연구부장은 “오랫동안 필요성이 제기되었던 조류 분석 자동화 기술 개발로 유해남조류 분석 시간을 대폭 단축함으로써 녹조 대응의 신속성을 높일 수 있다”라며, “이번 기술이 녹조의 과학적 관리 수준을 한 단계 높이는 중요한 계기가 될 것”이라고 밝혔다.