한국기술교육대학교 뉴스

코리아텍(한국기술교육대. 총장 김기영) 이승재 교수(53세. 디자인∙건축공학부)가 기업체들과 드론, 클라우드, 빅데이터, 인공지능 등 4차 산업혁명 기술을 융합해 초미세먼지를 측정하는 세계 최초의 기술을 개발해 관심을 모으고 있다.
지난 2월 2일(금) 오후 이승재 교수와 코리아텍 LINC사업단(단장 이규만), ㈜보라스카이, 엘에스웨어(주)로 구성된 연구진은 천안 병천면 코리아텍 교정에서 2년여의 기간을 거쳐 개발한 ‘초미세먼지 측정 드론’을 공중에 띄웠다.
이 드론은 PM2.5(2.5 마이크로미터)의 초미세먼지를 측정하는 데 성공했다.
※ 미세먼지의 크기는 일반적으로 PM(Particulate Matter·입자상 물질) 뒤에 숫자를 붙여 표현한다. 예를 들어 PM2.5’는 2.5㎛(마이크로미터) 이하 초미세 먼지 수치를 말한다.
PM2.5는 머리카락 굵기 1/40 수준의 초미세먼지이다. 드론은 상공 150미터까지 날아올라 장착된 센서를 통해 10미터 간격으로 내려오며 1분 단위로 초미세먼지 정보를 비롯한 다양한 기상 데이터를 측정해 클라우드(Cloud. 데이터를 인터넷과 연결된 중앙컴퓨터에 저장해 언제 어디서든 데이터를 이용할 수 있는 장치)에 보냈고, 지상의 드론 솔루션은 빅데이터로 자료를 분석해 초미세먼지 정보를 사용자에 제공했다.
이러한 방법은 혁신적이다. 현재 환경부는 전국 350여 곳에서 1시간 간격으로 약 10미터 높이에서만 미세먼지를 측정한다. 이러한 측정 주기와 측정 장소 등의 한계로 인해 시간별, 장소별 미세먼지 측정 데이터는 정확성에 한계가 있을 수밖에 없다.
그러나 이번의 드론을 사용한 초미세먼지 측정 성과는 측정 주기, 측정 장소, 측정 높이에 구애받지 않고 정확한 측정을 가능하게 한다.

초미세먼지 관측 드론은 공기 중에 있는 불규칙 초미세먼지를 균일하게 포집하고 이를 평균으로 연산할 수 있는 인공지능을 갖고 있다. 더불어 일별 관측된 지역별 초미세먼지 데이터에 풍향/풍속 데이터를 활용해 인공지능 프로그램으로 분석하면 초미세먼지의 이동경로도 파악할 수 있다. 누적된 일별 지역별 데이터 분석으로 주요 발생 원인 지역도 파악이 가능하다.

연구책임자인 이승재 교수는 “현재 문제가 되는 중국 대륙발 초미세먼지는 기온의 차이에 따라 100미터에서 1킬로미터 사이의 높이에서 이동하기 때문에 기존의 측정시스템으로는 초미세먼지 이동경로 예측과 파악은 사실상 불가능한 것이 현실”이라며 “이번 연구 성과는 드론으로 측정한 데이터를 실시간으로 제공해 환경에 대한 정확한 분석으로 합리적인 미세먼지 저감 대책 마련 등 국민의 건강과 삶의 질을 높이는 계기가 될 것”이라며 연구결과의 중요성을 설명했다.

초미세먼지 드론을 개발한 ㈜보라스카이의 이동환 최고기술경영자(CTO)는 “코리아텍과의 산학공동연구를 통해 충남지역의 중국대륙 발 초미세먼지, 산업시설과 생활 먼지에서 발생하는 초미세먼지를 측정하는 드론 개발로 미세먼지 발생원인 및 이동경로를 입체적으로 분석할 수 있는 길이 열렸다”고 말했다.

엘에스웨어(주) 김민수 대표이사는 “이번 드론의 안정적 데이터 수집과 안전적 운행을 위한 보안소프트개발은 빅데이터와 인공지능 활용으로 초미세먼지 예측이 가능하기 때문에 초미세먼지 대응 솔루션을 제공할 수 있을 것”이라고 내다봤다.





 

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