원격 탐사 기술과 인공지능을 활용한 데이터 수집이 여러 분야에서 널리 활용되고 집중되고 있습니다. 특히 사회 경제 의 발전은 원격 탐사 데이터와 인공지능 활용에 대한 수요를 증가시켰습니다.
베트남은 3,260km가 넘는 해안선을 보유하고 있으며, 해양 생태계는 풍부한 생물 다양성과 사람들에게 사회경제적 혜택을 제공하여 지속 가능한 청해 경제 개발에 중요한 역할을 하지만, 해양 오염 물질로 인해 점점 더 큰 위협을 받고 있습니다.
이를 위해서는 주로 연안 해역에서 수질을 정기적으로 모니터링하고 평가하는 것이 필요합니다.
해안지역 해수수질 모니터링 기술 적용
최근 베트남 우주 센터(베트남 과학 기술 아카데미 산하) 연구팀은 폴란드 지구물리학 연구소(폴란드 과학 아카데미 산하)와 협력하여 AI와 원격 감지 기술을 하롱베이와 꾸아룩(꽝닌성) 해역의 해수 수질 모니터링에 적용하는 연구 프로젝트를 성공적으로 수행했습니다.
이는 베트남에서 Sentinel-2 위성 데이터, 고급 머신 러닝 알고리즘 및 GEE 플랫폼(Google의 클라우드 컴퓨팅 플랫폼)을 동시에 사용하여 표면 온도, 부유 고형물, 엽록소 a 및 화학적 산소 요구량과 같은 수질 매개변수를 모델링하고 모니터링하는 최초의 프로젝트입니다.
이 연구의 참신성은 원격 감지, 인공지능, 클라우드 컴퓨팅 기술을 종합하고 창의적으로 적용하여 해수 수질 모니터링 문제를 해결하는 동시에 데이터 부족 문제를 극복할 수 있는 실행 가능한 솔루션을 제공하고 실용적 가치에 대한 심층 분석을 제공한다는 데 있습니다.
또한 이 연구는 원격 감지 기술과 머신 러닝을 결합하여 수질을 모니터링하는 새로운 접근 방식을 제시하여 주요 해안 지역의 수자원 관리를 효과적으로 지원하고 모든 해역으로 확장할 수 있습니다.
베트남 우주센터 산하 수질 지표 모니터링 원격 탐사 연구 그룹에 따르면, 우리나라 해역에 광범위하게 적용하기 위해서는 우수한 인력, 양질의 동시 현장 데이터 확보와 같은 필수 조건이 필요합니다. 이는 필수 조건이자 가장 큰 과제이기도 합니다.
AI 모델이 각 해역에 대한 정확한 결과를 제공하려면 지역 단위의 모니터링 스테이션 네트워크나 주기적 샘플링 캠페인이 필요합니다.
베트남 우주 센터 수질 지표 모니터링 원격 탐사 연구팀의 연구원이자 응오 득 안 마스터는 기술 활용 가능성과 저렴한 비용이라는 구현의 장점을 공유했습니다. 특히 센티넬-2 위성의 데이터 소스는 완전히 무료입니다.
Google Earth Engine(GEE) 클라우드 컴퓨팅 플랫폼은 값비싼 슈퍼컴퓨터에 투자하지 않고도 강력한 처리 기능을 제공합니다.
하롱베이의 시범 연구를 통해 다른 해양 지역에도 적용 가능한 검증된 방법이 개발되었으며, 처음부터 다시 시작하는 데 드는 시간과 노력을 절약할 수 있었습니다.
베트남 우주센터 연구팀은 각 해역의 고유한 특성과 관련된 과제도 제기했습니다. 베트남의 각 해역(북부, 중부, 남부)은 서로 다른 해양학적 특성, 오염원, 그리고 물의 광학적 구성을 가지고 있습니다.
하롱베이를 위해 학습된 모델은 까마우 해역에 자동으로 적용할 수 없습니다. 따라서 각 지역마다 자체적인 모델 보정 프로세스가 필요하며, 이를 위해서는 해당 지역의 현장 데이터가 필요합니다.
베트남 해역 전역에 자동, 연속, 동기화된 모니터링 스테이션 네트워크가 부족한 것은 대규모 모델 교정 및 검증에 큰 장애물입니다.
이 시스템을 전국적으로 효과적으로 운영하려면 중앙 연구 단위, 관련 부처(농업환경부, 과학기술부) 및 해안 지역 성·시 당국 간에 긴밀하고 원활한 조정 메커니즘이 필요합니다.
베트남 우주과학기술 발전을 위한 새로운 공간 개척
베트남 우주 센터 부총괄 이사인 Vu Anh Tuan 박사는 이 프로젝트의 중요성을 공유하면서, 이 연구는 원격 감지 기술과 머신 러닝을 결합하여 수질을 모니터링하는 새로운 접근 방식을 열어 주요 해안 지역의 수자원 관리를 효과적으로 지원할 것이라고 말했습니다.
제한된 현장 데이터에도 불구하고, 랜덤 포레스트 모델은 여전히 "총 부유 고형물"(TSS)과 같은 지표에 대해 좋은 예측 결과를 제공합니다.
Google Earth Engine 플랫폼에 수질 분포 지도를 통합하면 공간과 시간에 따른 해양 환경 변화를 모니터링할 수 있는 시각적 도구가 생성되어 연구 분야에서 지속 가능한 개발을 관리하고 계획하는 데 실질적으로 도움이 됩니다.
Vu Anh Tuan 박사에 따르면, 이 프로젝트를 광범위하게 구현하기 위한 조건 중 하나는 기술 인프라와 중앙화된 데이터베이스, 초기 재정 투자, 운영 유지 관리, 인적 자원 교육 등입니다.
특히 대규모 배치의 성공은 해양 관련 지방 당국의 적극적이고 능동적인 역할에 크게 좌우됩니다. 2024년 12월 22일자 정치국 결의안 제57-NQ/TW호는 과학, 기술, 혁신 및 국가 디지털 전환의 획기적인 발전에 관한 것으로, 사회경제적 발전과 국방 및 안보 확보를 위해 핵심 기술의 자립과 점진적인 습득이라는 목표를 강조하면서 "우주"의 중요성을 강조했습니다.
"이는 베트남의 우주과학기술 발전을 위한 새로운 지평을 열었다고 할 수 있으며, 해안 지역 주민들이 수질 지표 모니터링을 위한 원격 탐사 프로젝트에 참여하도록 장려하는 요인이기도 합니다."라고 Vu Anh Tuan 박사는 강조했습니다.
제57호 결의안에 따라 베트남 우주 센터의 주요 전략은 기술 습득, 베트남 브랜드 위성 제작, 대규모 데이터베이스 구축, 인공 지능을 활용하여 자원, 환경 및 자연 재해 모니터링, 영토 계획, 해양 경제 개발, 기후 변화, 수색 및 구조와 같은 비전통적 안보 과제 대응, 국가 방위, 안보 및 주권 보장에 기여 등 국가적 차원에서 우주 기술을 적용하는 것입니다. 이러한 전략은 가까운 미래에 실현될 수 있는 큰 추진력과 기회가 있습니다.
Vu Anh Tuan 박사는 대규모 수질 환경 모니터링에 원격 감지 및 인공지능을 적용하는 문제(제57호 결의안)가 가치 있고 집중적인 투자를 위한 좋은 기회를 창출한다고 믿습니다.
동시에 이 문제의 결과는 환경, 양식업, 어업, 결의안 57의 정신에 따른 개발 조건을 갖춘 해양 경제의 신속하고 지속 가능한 개발과 같은 관련 부문에 대한 중요한 정보원이기도 합니다.
투자, 공공 조달, 재정 등에 대한 규정을 개정하여 제57호 결의안이 조만간 시행되기를 바랍니다. 이를 통해 장벽이 제거되고, 열린 법적 통로가 생기고, 과학자들에게 자율성이 부여될 것입니다.
출처: https://www.vietnamplus.vn/nghi-quyet-57-mo-duong-so-hoa-du-lieu-giam-sat-nuoc-bien-bang-cong-nghe-ve-tinh-post1049565.vnp
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