5월 31일은 바다의 가치와 중요성을 널리 알리고 해양수산 종사자를 격려하기 위한 국가기념일로, 우리나라의 경우 통일신라시대 장보고 대사가 청해진을 설치한 5월을 기념해 5월 31일을 바다의 날로 지정했습니다.
지구의 70%를 차지하는 바다는 무한한 자원의 보고이자 생명의 근원으로 여겨집니다. 이렇게 중요한 바다가 쓰레기로 고통받고 있다고 하는데요. 그중에서 가장 문제가 되는 것은 바로 플라스틱입니다. 플라스틱은 편하게 사용하고 버리기도 쉽기 때문에 많은 사람들이 이용합니다.
그러나 사용 후에는 여기저기 버려진 플라스틱들이 바다로 흘러와 바닷속을 떠다니게 되는데요. 바다에 유입된 플라스틱은 연간 800만 톤이나 된다고 합니다. 전체 해양 쓰레기의 80%에 달하는 수치인데요. 특히 최근 코로나19로 인해 그 양이 더욱 증가했다고 합니다. 바다생물들은 이렇게 떠다니는 쓰레기들을 먹이로 착각하고 먹거나 몸에 감겨 위험한 상황에 처하기도 합니다.
시간이 갈수록 심각해지는 해양 오염, 플라스틱만이 문제가 아닌데요. 오늘은 이처럼 점점 오염되가는 바다를 구할 수 있는 AI를 활용한 로봇 등 IT 기술들에 대해 알아보도록 하겠습니다.
바다 위 플라스틱을 식별한다, 비전 기술
플리머스 해양연구소에서는 바다 위에 떠다니는 플라스틱을 인식하는 로봇 컴퓨터를 개발했습니다. 플라스틱으로 만든 병이나 빨대 등의 물체들을 인식하여 해양 오염 정도를 파악하는 데 도움을 주는 것인데요. 수동으로 오염 정도를 파악하는 것은 규모와 시간 측면에서 불가능에 가깝기 때문에 꼭 필요했습니다. 비전 기술은 플라스틱을 인식하고 분류하기 위한 AI 머신러닝 알고리즘을 갖추고 있으며 그 정확도는 약 68%에 달합니다.
앞으로 더욱 고도화를 진행하여 정확도를 올리고 무인 보트에 탑재할 예정인데요. 무인 보트에 탑재하여 보트가 바다를 항해할 때 비전 컴퓨터 시스템이 플라스틱 폐기물을 식별하는 구조입니다. 데이터가 쌓이게 되면 플라스틱 폐기물의 오염이 심각한 지역을 파악하는 데에도 도움이 되며 해양 청소 시 더욱 효율적인 청소가 가능해지게 됩니다.
바다의 청소부, 청소 로봇
한국생산기술연구원이 바다 쓰레기를 수거하는 무인 청소 로봇을 개발했습니다. 해양 쓰레기는 플라스틱, 스티로폼 등 부유성 쓰레기로 미관상으로도 경관을 해칠 뿐 아니라 수중에 침전되어 해양 생태계를 교란시키는 주범으로 꼽히는데요. 우리나라의 해양 쓰레기 수거율은 40%에도 미치지 못하고 있다고 합니다.
그중에서도 조류나 파도에 휩쓸려 항구, 포구에 유입된 해양 쓰레기들은 계류 중인 선박 사이에 쌓여 대형 수거 선박들은 접근하기가 어려웠는데요. 이 상황에서 유용하게 사용할 수 있는 로봇이 개발된 것입니다. 또한 어민들의 기술 수요를 파악하여 자율주행은 물론 1km 이상 원격 조종이 가능한 무인 로봇을 개발했는데요. 무게는 250kg이며 물 위에서 1.2㎧의 속도로 4~6시간 운용할 수 있는 사양입니다.
이 로봇은 GPS(글로벌 위성항법 시스템) 기반의 체계를 활용해 자율주행할 수 있는 구조인데요. 자율주행 알고리즘, 이동 물체의 속도·방향·가속도를 측정하는 장치 등으로 장애물을 피할 수 있도록 설계되었습니다. 이 로봇은 최근 태양 천리포 해수욕장에서 직접 해양 쓰레기를 수거하기도 하며 실증시험을 거쳐 향후 절벽, 동굴과 같은 사각지대의 해양 쓰레기 수거 등으로 활용 범위가 더욱 늘어나고 상용화의 시기도 코앞으로 다가왔습니다.
버려진 그물을 찾는다, 어구 자동식별 모니터링 시스템
해양 쓰레기 중에서 플라스틱 외에도 큰 문제가 되는 것이 바로 폐그물과 같은 어구인데요. 사람들이 버린 어구는 환경뿐만 아니라 사람과 바다 생물에게까지 큰 위험을 초래합니다. 환경오염은 물론 사람에게는 폐그물과 같은 어구가 선박 스크루에 휘말리게 되거나 폐그물의 존재를 모른 채 그물을 던져 그물끼리 뒤엉키는 일이 발생하기도 합니다. 특히 바다 생물에게는 더욱 위험한데요. 어구들이 일종의 덫처럼 작용하여 어구에 걸린 바다 생물들이 치명적인 부상을 입거나 죽는 경우들이 많아지고 있다고 합니다.
현재 한국 연근해에 사용되는 연간 어구 수량은 약 13만 1000t으로 추정되는데요 이 가운데 4만 4000t은 바다에 버려진다고 합니다. 어마어마한 양의 유실 어구를 감소시키고자 개발된 것이 바로 이 어구 자동식별 모니터링 시스템입니다. 이 시스템은 해상 사물인터넷(IoT) 기술을 바탕으로 어구마다 위치 정보를 송신하는 '전자 부이'를 붙이는 것이 핵심입니다. 여기서 부이란 수면에 띄우는 표식을 의미하는데요. 이 표식에 전자식 꼬리표를 부착하는 것입니다. 전자 부이는 위치와 함께 어구의 소유자와 종류 등 어구에 관한 정보들이 담겨있으며 무선 통신을 통해 주변 어민과 관리선, 육상 통합 관제센터가 실시간 확인할 수 있습니다.
현재는 어구에 이름을 쓰는 '어구 실명제'를 실시하고 있는데요. 이는 쉽게 지워지기도 하고 육안으로만 판별해야 하는 등 여러 가지 한계가 있습니다. 이런 상황 속에서 어구 자동식별 모니터링 시스템으로 선박들은 어구가 잠긴 바다를 피해 운항하여 더욱 안전한 운항이 가능해지고, 유실 어구의 감소에도 큰 기여를 할 수 있습니다.
바다 쓰레기를 재활용한다!
① 패션의 완성은 해양 폐기물, 리젠오션
리젠이란 페트병을 재활용한 폴리에스터 원사로, 친환경 재활용 섬유인데요. 리젠 오션은 리젠의 기술을 해양 쓰레기에 접목시킨 것입니다. 폐페트병으로는 재활용 폴리에스터 원사를 만들고, 폐어망으로는 재활용 나일론 원사를 만들어 다양한 옷과 가방 등 패션 제품을 만드는데요. 리젠의 원료는 100% 페트병으로만 만들어지며 버려진 투명 페트병을 깨끗이 세척하여 칩(Chip) 형태로 만든 후 의류용 원사로 뽑아냅니다. 이 원사로 의류를 만들 수 있는데, 보통 운동화에는 500ml 페트병 11개, 가방은 16개, 셔츠는 27개, 롱패딩은 60개의 페트병이 사용됩니다.
효성티앤씨는 리젠오션 프로젝트를 위해 여수광양항만공사, 친환경 패션 브랜드 플리츠마마와 MOU를 체결했습니다. 여수광양항만공사는 출항 선박에서 사용한 페트병을 분리 배출하기 위해 수거백을 제공하고, 회항한 선박에서 이를 수거합니다. 효성티앤씨는 수거된 페트병을 재활용해 폴리에스터 섬유 ‘리젠오션’으로 재탄생시키고, 플리츠마마는 이 섬유로 옷, 가방 등 패션 제품을 만드는 방식입니다.
② 해조류로 만든 그릇
미역, 다시마의 굵은 줄기나 뿌리는 퇴비로 사용되거나 버려지는 일이 많으며 우리나라에서만 연간 24만 톤 정도의 미역, 다시마 부산물이 나오는데요. 마린이노베이션은 이러한 친환경 소재인 해조류(해조 추출물, 해조 부산물)를 이용하여 100% 친환경 제조공법으로 제조. 동물과 사람에게 전혀 무해한 플라스틱 및 목재 대체재 개발했습니다. 해조류 부산물을 분쇄하고 추출 과정을 통해 불필요한 성분을 제거한 뒤, 표백 작업과 교반 작업을 거쳐 불필요한 성분을 2차로 제거합니다. 마지막으로 건조기에 건조하여 펄프화 원재료가 완성되는 방식입니다.
해조류를 이용해 펄프를 만드는 것이 환경에 큰 영향을 주는데요. 기존 목재 펄프를 이용한 종이컵은 썩는데 20년 이상이 걸리지만, 해조류를 이용한 종이컵, 도시락 용기 등은 90일 이내에 100% 생분해가 가능합니다. 해조류 부산물 안에 썩는 성분이 포함되어 있기 때문인데요. 이와 같은 친환경 용기로 플라스틱 및 산림 파괴로 인한 지구 가열 문제 해결이 가능하며 특수 미세 플라스틱 문제를 근원적으로 해결할 수 있습니다.
바다로 흘러오는 쓰레기는 대부분 사람으로부터 생겨나고 버려진 것들인데요 그러니 사람들이 노력한다면 해양 오염의 상태도 확실히 나아지게 될 것입니다. 근래에는 친환경에 대한 사람들의 관심이 많아지면서 플라스틱, 쓰레기를 줄이기 위한 다양한 노력들을 살펴볼 수 있게 되었는데요. 장바구니와 텀블러 등 다회용 용품의 사용, 친환경 빨대 애용 등 일상생활에서 어렵지 않게 실천할 수 있습니다. 아래의 바다를 지키기 위한 약속들을 숙지하고 작은 것부터 실천하는 습관을 들여 보시는 걸 추천 드립니다 :)
바다를 지키기 위한 약속
1. 일회용 마스크 사용 후 끈을 잘라 휴지통에 버리기 2. 담배꽁초 버리지 않기 3. 생활 쓰레기 분리수거 4. 커피 스틱, 빨대 사용 줄이기 5. 비닐봉지보다 장바구니 사용 6. 일회용품 사용 줄이기 7. 야외 활동 후 쓰레기 되가져 오기 8. 그물 등 어구류 버리지 않기 9. 바닷가에서 불꽃놀이하지 않기 |
해양오염이 심각해지고, 지금과 같은 해양 오염 상태가 지속된다면 2050년에는 바다에 물고기보다 플라스틱이 더 많아지고 더 이상 미역, 김, 다시마와 같은 해조류가 자라지 못한다고 합니다. 바다 사막화 현상 때문인데요. 생일상에 미역국이 올라가지 못하고, 우리의 밥상에 김이 없는 세상이 오기 전에 작은 행동이라도 실천해야 할 때입니다.
바다의 날을 맞이하여 여러분께서도 해양오염에 대한 심각성을 다시금 상기하고 지구를 아끼는 행동을 실천해보기를 바랍니다. 더불어 지구와 함께 살아갈 수 있도록 도움을 주는 착한 IT 기술들이 더 많이 생겨나길 기대하며 오늘은 여기서 마치겠습니다.
감사합니다.
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