포스텍 지속가능연구소

저희 조는 포스코DX와 협력해 바다 속 ‘바다숲 회복’에 집중했습니다. 포스코 DX의 사원분들이 진행한 강연 중, 사내 동호회 ‘블루카본’이 바다에 해조류를 심는 활동을 하고 있다는 것을 알게 되었습니다. 이에 대한 이유를 질문했을 때, 바다 사막화 문제를 해결하기 위한 방법 중 하나라고 답변하셨습니다. 또한, 이 문제에 대해 포스코는 ‘트리톤’ 사업을 통해 해조류 수를 늘려 바다 사막화를 예방하고 있다는 사실을 말씀해주셨고, 저희 조는 자연스럽게 바다 사막화 문제에 집중했습니다.

이후, 바다 사막화의 원인을 조사하는 과정에서 성게가 주범임을 알게 되었습니다. 해양수산부의 연구에 따르면, 성게는 해조류를 먹는 조식동물이지만, 그 개체 수가 급격히 증가해 해조류를 과도하게 섭취하고 있으며 이로 인해 바다 사막화가 심화되고 있다는 것이었습니다. 또한, 사막화 지역의 성게는 상품 가치가 없어 폐기되고 있다는 사실을 발견했습니다.

이에 따라, 저희는 바다 사막화의 실질적인 원인을 파악하기 위해 조사를 실시했습니다. 해양수산부의 조사 결과, 동해 바다 사막화의 약 70%가 성게 때문이라는 것을 확인했습니다. 정부도 이 문제의 심각성을 인지해 2016년부터 2021년까지 독도 주변 해역에서 성게 제거 사업을 실시했고, 그 결과 성게의 개체 수가 크게 감소하였으며, 사막화율도 6.4% 줄어든 것을 확인할 수 있었습니다.

현재 성게를 잡는 방법의 한계점은 크게 세 가지였습니다. 각각, 투입되는 인력과 시간의 비효율성, 사람이 일일이 진행하는 모니터링에서 발생하는 성게 분포도 및 사막화 완화 정도 불확실성, 수거된 성게껍질의 비경제적 처리입니다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 저희 조는 각 항목을 개선할 수 있는 솔루션을 제시했습니다.

성게 어획의 자동화를 위해 수중드론은 포스코 DX의 기술인 ‘Vision AI’를 통해 성게를 인식하고 자동으로 다가가게 해 어획을 자동화시킬 것이며, C로보틱스에서 개발해 실제 사용되고 있는 수중 진공 청소기는 분당 약 90마리의 성게를 어획할 수 있어 기존보다 3배에서 4배 이상의 효율을 내며 성게를 어획해 비효율성을 개선할 것입니다.

이 과정에서 수중드론으로 촬영된 영상은 포스코 DX의 Vision AI 기술인 ‘Dehazing 기술’과 ‘RGB값 조정 기술’을 사용함으로써, 영상의 품질을 높여 인공지능이 성게를 더 정확하게 인식하고 학습할 수 있도록 할 것입니다. 이러한 기술적 개선을 통해, 모니터링 과정에서의 바다 사막화 진향정도, 성게 분포 정도의 수치와 결과 값이 기존 방식보다 훨씬 과학적이고 정확하게 측정될 수 있도록 할 예정입니다. 이는 전체 프로젝트의 효율성과 정확성을 크게 향상시키는 핵심 요소가 될 것입니다.

마지막으로, 성게 껍질의 폐기로 인한 비경제성 문제를 해결하기 위해, 저희는 성게 껍질에서 탄산칼슘 등의 유용한 성분을 추출하는 방안을 고안했습니다. 성게껍질은 탄산칼슘, 마그네슘, 칼륨, 칼슘, 인 등 다양한 성분을 함유하고 있으며, 이들은 제설제, 피부미용 제품 등 다양한 용도로 활용될 수 있어 높은 부가가치를 창출할 수 있습니다. 이 과정에서 포스코의 스마트 로지스틱스 시스템, AI 모니터링, IoT 온도 조절 기능 등을 활용하여 탄산칼슘 추출 과정을 완전 자동화시키고 효율을 극대화할 계획입니다.

이와 같은 방법으로, 저희 팀은 바다 사막화라는 주요 문제를 해결하는 데 집중했을 뿐만 아니라, 이 과정에서 발생하는 부산물인 버려지는 성게 껍질에 대한 해결책을 제시했습니다. 이 과정에서 포스코 DX의 첨단 기술을 활용하여 성게 껍질에서 부가가치를 창출해 단순한 폐기물 처리를 넘어 자원 순환구조를 구축하는 효율적인 솔루션을 제공했습니다.