도시숲 관리, 이제 영상 빅데이터를 통해 스마트하게 한다

사회부 0 42 7일전

대전 한밭수목원의 초분광 영상 분석을 통한 수종 식별 자료

영상과 유전자 데이터 분석 그리고 AI를 융합한 도시숲 수종 식별 및 건강 상태 진단 기술개발

(전국= KTN) 김도형 기자= 산림청(청장 남성현) 산하 연구관리 전문기관인 한국임업진흥원(원장 최무열)은 6월 24일(월) “AI 기반으로 나무의 수종을 식별하고 건강상태를 진단할 수 있는 도시숲 관리 플랫폼 기술을 성공적으로 개발했다.”고 밝혔다.

도시숲은 이산화탄소의 흡수·저장, 산소 생산, 미세먼지 저감, 기후완화, 생태계보호 기능 그리고 레크리에이션 공간 제공 등을 통해 도시민의 지속가능한 삶에 중요한 역할을 담당해 왔다. 하지만 최근 도시숲은 급격한 기후 변화와 병충해 등으로 많은 피해가 발생할 뿐만 아니라, 다양한 숲의 구조와 관리 여건에 차이로 인해 다수 지자체가 제한된 자원과 인력으로 효율적으로 관리하는 데 어려움을 겪고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 충남대학교 산학협력단(주관연구책임자 심동환 교수)과 ㈜태림환경(공동연구책임자 김태령 대표) 연구팀은 ’21년부터 ’23년까지 3D 영상 빅데이터 기반의 도시숲 수종 식별·상태 진단 및 표준화 기술을 개발하고, 이를 바탕으로 AI 기반의 검증·예측을 통해 도시숲 자동관리시스템 플랫폼 기술개발 연구를 수행했다.

연구팀은 드론으로 촬영한 3D LiDAR 및 초분광 영상을 통해 도시숲의 구조·형태학적 특성과 생리·생화학적 특성을, 유전체 마커를 통해서는 분자 생물학적 특성을 분석하였다. 이후 이들 데이터를 융합하여 AI기반의 해석·보정·검증을 거쳐 도시숲의 수종을 식별하고 광합성 활성, 수분 함량, 영양 상태, 병충해 피해, 괴사, 노화 등의 건강 상태를 진단하는 알고리즘을 개발하였다.

특히, 연구팀이 개발한 초분광 영상데이터 기반 수종 식별 및 생리 활력도 평가 방법 및 프로그램 기술은 특허로 등록(10-2568657)되어 7천만원 규모의 기술이전 성과를 창출했으며, 기존 도면과 대장 등으로 복잡하게 관리되던 도시공원과 가로수 등을 공간 빅데이터 기반으로 효율·효과적으로 모니터링할 수 있는 가능성을 열었다고 평가되었다.

심동환 교수는 “우리 연구는 각각 진행되어 왔던 LiDAR와 초분광 영상 분석·활용 기술의 융합을 시도한 도전적 사례이며, 산림측정·조사분야에서 오래된 난제로 인식되어 왔던 영상데이터 기반의 수종의 분류와 비파괴 검사·진단에 유의미한 솔루션을 제공했다.”고 밝혔다.

본 연구는 산림청의 ‘스마트 산림경영 혁신성장 기술개발(R&D)’사업 지원으로 수행되었다. 연구 종료 후 ‘2024년 산림과학기술 출연R&D사업 최종평가’에서 기술의 질적 우수성과 실제 광역·기초지자체의 도시숲 관리·행정 현장뿐만 아니라 향후 친환경 스마트시티 조성·관리 시에 높은 활용 가능성을 인정받아 ‘우수’ 등급을 획득했다.

최무열 원장은 “이번 개발기술이 많은 지자체의 도시숲 행정에 적용될 수 있도록 후속 실용화 지원에도 실질적인 노력을 기울이겠다.”고 밝혔다.