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드론으로 한강녹조 고정밀 모니터링 성공

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드론으로 한강녹조 고정밀 모니터링 성공

서울시-신한항업...270밴드 고분해능 초분광센서 적용

서울시가 초분광센서를 탑재한 드론을 이용해 정밀한 한강 녹조 분석을 하는데 성공했다. 사람이 떠서 분석하는 것만큼 정확했다. (사진=신한항업)이미지 확대보기
서울시가 초분광센서를 탑재한 드론을 이용해 정밀한 한강 녹조 분석을 하는데 성공했다. 사람이 떠서 분석하는 것만큼 정확했다. (사진=신한항업)
[글로벌이코노믹 이재구 기자] 서울시가 한강에서 드론을 이용한 실시간·고정밀 녹조분석 시범사업에 성공, 활용범위를 확대해 나갈 수 있을 것으로 기대하고 있다. 초분광센서를 탑재한 드론을 이용한 한강 녹조 탐사는 이번이 처음이다.

시는 신한항업과 최근 4개월 간 드론에 초분광 센서(270밴드 대역, 2나노미터/픽셀)를 탑재해 한강 홍제천 녹조를 탐사하고 이를 DB화했다고 16일 밝혔다. 이 드론 촬영 탐사 시범사업은 녹조가 가장 왕성한 8월에 시작, 녹조가 사라지는 10월초까지 이뤄졌다.
서울시는 이번 시범사업을 통해 향후 한강 녹조 상황을 보다 빠르고 정밀하고 효율적으로 모니터링해 대응할 수 있다는 것을 확인하게 됐다고 설명했다.

서울시는 이번 초분광센서 탑재 드론을 이용한 모니터링 성과를 확인하기 위해 서울특별시 보건환경연구원과 협력해 드론으로 한강 녹조 탐사를 실시하고 측정 결과치를 비교 분석했다고 밝혔다.

서울시는 초분광센서로 촬영한 영상 분석 값의 신뢰성을 확인하기 위해 서울특별시 보건환경연구원에서 취수한 수질 분석 내용(8월 7일 클로로필 값 31.3, 9월 10일 클로로필 값 8.2)과 비교한 결과 초분광영상에서 탐사한 녹조 농도가 유사한 특성을 보였다고 확인했다.

드론에 초분광센서를 탑재한 촬영 및 분석은 항공사진측량 전문회사인 (주)신한항업(대표 배상태)에서 수행했다. 초분광센서 탑재 드론 촬영흔 홍제천 150미터 고도에서 자동비행모드로 1회에 약 10분씩 비행해 400x400m 범위를 촬영하는 방식으로 이뤄졌다.

초분광센서를 사용해 드론 촬영 영상(왼쪽)과 일반 분광센서를 탑재해 촬영한 드론 영상의 비교(자료=신한항업)이미지 확대보기
초분광센서를 사용해 드론 촬영 영상(왼쪽)과 일반 분광센서를 탑재해 촬영한 드론 영상의 비교(자료=신한항업)


초분광센서를 탑재한 드론으로 녹조를 실시간 정밀분석하는 모니터링 시범지역인 홍제천의 모습.(사진=신항항업)이미지 확대보기
초분광센서를 탑재한 드론으로 녹조를 실시간 정밀분석하는 모니터링 시범지역인 홍제천의 모습.(사진=신항항업)

배경호 신한항업 연구소장은 “초분광센서 탑재 드론 촬영 결과 사람이 직접 강에서 녹조를 뜬 후 실험실에서 정밀 분석한 것과 같은 수준의 결과를 확보할 수 있었다”고 밝혔다. 그는 “초분광센서를 이용함으로써 기존 일반 광학센서 영상의 단점인 녹조같은 생화학적 분포 분석상의 어려움, 심한 수면 빛반사 문제, 그리고 수면위에서 영상정합을 위한 타이포인트(결합점)를 잡지 못하는데 따른 영상매칭의 어려움 등을 해소할 수 있었다”고 설명했다. 그 결과 “실시간으로 녹조 이동 특성, 빛반사 등의 상황을 가시광선 이외 부분까지 신속하고 정밀하게 분석할 수 있다는 사실을 확인했다”고 덧붙였다.

이번 시범 프로젝트에서 서울시 주택건축국은 초분광 센서를 탑재한 드론을 이용한 녹조탐사 결과 분석을, 서울특별시 보건환경연구원은 현장에서 취수작업 후 수질을 분석해 비교하는 작업을 맡았다. 시는 이번 성과를 바탕으로 드론을 활용해 도시개발은 물론 환경분석, 식생 및 녹지 분포까지 더욱 효율적으로 모니터링 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

육안과 비슷하게 촬영되는 일반 3밴드 적녹청(RGB)분광센서로 촬영한 화면(왼쪽)과 초분광센서로 촬영한 화면비교(자료=신한항업)이미지 확대보기
육안과 비슷하게 촬영되는 일반 3밴드 적녹청(RGB)분광센서로 촬영한 화면(왼쪽)과 초분광센서로 촬영한 화면비교(자료=신한항업)

초분광센서는 주로 푸쉬브룸(push-broom) 방식으로 촬영 대상 지역의 태양복사에너지를 감지 촬영해 미세 분광을 취득하고 분석할 수 있게 해 준다. 좁은 파장대역에서 수십에서 수백 개의 분광밴드를 가지며 주로 토지 피복, 식생, 수질, 갯벌 특성 등의 식별에 이용된다.

서울시 건축과 김정훈 주무관은 “드론 초분광센서 촬영을 통해 원하는 대상 지역에 신속하게 드론을 투입해 촬영함으로써 해당지역의 공간정보 구축과 함께 녹조 분포면적과 특성을 동시에 파악하는 성과를 얻을 수 있었다”고 말했다.

시는 향후 초분광 센서를 탑재한 드론으로 녹조 탐지, 식생분포, 고사목 파악 등의 환경 분석 및 현황 파악 등 활용분야를 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다.


이재구 기자 jklee@g-enews.com