급변하는 바다, 무인원격탐사를
활용한 실시간 모니터링
오현주 (국립수산과학원 기후변화연구과 해양수산연구관)

지구의 70%를 덮고있는 바다는 끊임없이 변화하고 있다. 바람과 해류, 조석 및 기상 조건 등에 의해 바다의 수온과 흐름이 시시각각 변화하고 있다. 물론 바다에 살아가고 있는 생물 또한 변화하고 있다.

이러한 변화는 최근 아열대성 해양생물 지표종인 그물코돌산호와 거품돌산호가 제주 바다에서 정착하여 살고, 아열대성 참다랑어, 보라문어, 열대 해파리류, 파란선무늬문어, 그리고 부유성 괭생이모자반 등이 우리나라에서 많이 나타나는 것으로 확인할 수 있다.

참다랑어와 보라문어는 새로운 수산생물자원으로 중요성이 커지고 있으며, 독을 지닌 열대 해파리류와 파란선무늬문어의 증가로 사회적인 문제를 유발할 잠재적 요인을 가지고 있다. 그런데 이중 긍정적인 면과 부정적인 면을 가진 부유성 괭생이모자반이 이슈가 되고 있다.

괭생이모자반(Sargassum horneri)은 모자반류로 우리나라 전 연안의 수심 1∼5m 내외에서 관찰되며 제주도에서는 15m 수심에서도 자란다. 하루 수십 ㎝ 성장이 가능하고, 최대 10 m에 이르며 물고기들의 산란장(産卵場)과 성육장(成育場) 역할도 한다. 수온이 낮은 겨울에 성장속도가 빠르다. 또 후코이단 등의 기능성 물질을 함유하여 슈퍼푸드로 각광받고 있다. 가지에 공기주머니(기낭)가 있어 수중에서는 서있을 수 있고 암반에서 떨어져도 수면에 떠서 이동이 가능한 것이 특징이다. 이러한 특징 때문에 중국 연안에 서식하던 괭생이모자반은 암반에서 떨어져 나와 바람과 해류를 따라 동중국해 북부해역을 거쳐 우리나라로 이동해 오면서 빛과 물속의 영양분을 이용하여 성장과 생존하게 되며, 부유상태의 띠 크기는 1∼2m에서 6㎞에 이른다.

동중국해 북부해역에서 발견된 부유성 괭생이모자반

바람과 해류에 따라 이동 경로도 달라진다. 2015년 이후부터 매년 부유성 괭생이모자반이 우리나라에 대량으로 유입되고 있으며, 특히 신안군 양식장과 제주연안에서 피해가 발생했다. 그런데, 부유성 괭생이모자반 외에 여름철 간헐적이면서 기습적으로 나타나는 제주도 남부해역의 저염분수(염분농도 26이라)와 동해안의 냉수대(주변 해역보다 5∼10℃ 이상 낮은 찬물덩어리)에 의한 양식생물의 폐사 등의 수산피해도 빈번하게 발생하고 있다.

이와 같이 광범위하고 다양한 형태의 자연현상을 신속하게 탐지할 수 있는 방법은 없을까?
그 해답은 건축현장지원·농업·운송·레저 등 다양한 분야에서 활용되는 무인기에서 찾을 수 있다.이에 발맞춰 국립수산과학원은 저염분수, 냉수대 및 적조, 해파리, 부유성 괭생이모자반 출몰 등을 탐지하기 위해 지구탐사위성,드론, 수중드론 등 무인 원격탐사체를 활용한 과학적인 조사를 수행해오고 있다. 저염분수에 의한 제주연안의 양식생물의 폐사를 막기 위해 우리나라 천리안 위성을 활용한 저염분 탐지 알고리즘 개발 연구를 추진하고 있다. 이 연구는 위성으로 저염분수를 신속히 탐지하기 위해 실시간으로 빅데이터 생산이 가능한 수중글라이드를 활용하여 저염분수의 생성과 소멸을 관측하고 있다.

수중드론을 활용한 동해연안 냉수대 관측 조사

무인원격탐사체의 도입으로 대량 출현하는 부유성 해조류(괭생이모자반, 가시파래 등) 유입의 조기 예찰 활동이나 해조류 양식장 작황조사나 고래자원조사, 갯벌연구 등 다양한 분야의 모니터링을 하는데 기존 선박을 이용한 조사보다 넓은 해역을 한 번에 볼 수 있게 됐다. 또 무인원격탐사체를 이용한 모니터링 조사는 기존 위성영상을 이용한 모니터링 방식에 비해 경제성·신속성·정밀성·편리성·기동성 등의 장점을 가진다.

드론영상시스템을 접목한 적조방제훈련 모니터링

광역해역을 탐지하는 위성관측기법과 무인기(드론)의 장점을 활용하여 신속하게 특정해역에서 발생하는 현장에 대한 정보와 주기적인 정밀모니터링 영상 및 관측 정보를 확보 할 수 있게 됐다.

국립수산과학원(기후변화연구과)은 대량 출현하는 부유성 해조류 유입의 조기 예찰과 적조·해파리·양식장 시설 모니터링뿐만 아니라 김양식장 작황·수산자원보호·갯벌 연구 등 다양한 분야에 무인원격탐사체를 적극 활용해 어업인들의 소득증대는 물론, 우리 국민들이 깨끗한 바다에서 즐거움과 좋은 추억을 많이 만들 수 있기를 희망한다.