선박해양플랜트연구소 해양안전환경연구본부 박사
[현대해양] 약 20여 년 전 시작된 전국의 항만 및 어항 대상의 해양쓰레기 분포 실태조사 및 수거처리사업은, 최근 강·하천 유입 부유쓰레기와 동·서·남해 전 해안가뿐만 아니라 항만 및 주요어장 등으로 확대시행 되고 있다. 지속적인 해양쓰레기 수거 및 처리에도 해양쓰레기는 자연경관을 훼손하고 해양생물과 수산업 등의 피해요인으로 존재하며 국민의 먹거리와 선박의 항행 안전을 위협하고 있다. 이러한 해양쓰레기는 우리나라뿐만 아니라, 전 지구적 문제로 대두되고 있다.
「해양쓰레기 3차 기본계획」에 따르면 2018년 기준 해양쓰레기 발생량은 약 14만 톤에 이르고, 2014년 이후 누적 수거량은 약 68만 톤, 2020년 수거사업 비용은 약 900억 원에 이르고 있다. 지역별로는 전남과 경남이 총 수거량의 절반에 가까운 약 45%를 차지하고 있으며, 유형별로는 해안쓰레기(51%), 침적쓰레기(30%), 재해쓰레기(13%) 순으로 나타났다. 특정지역에 수거량이 많다는 것은 육·해상 기인의 해양쓰레기 발생원이 많다는 것을 의미한다. 실제로 우리나라 서·남해안은 양식장 및 조업어장이 있으며, 태풍의 피해를 자주 받는 곳이다. 1998년 중앙정부 차원의 해양쓰레기 수거처리사업이 최초로 시작된 이래 약 20여 년 이상 많은 예산을 투입해 수거했음에도 해양쓰레기의 양은 줄어들지 않고 있다. 인구, 산업시설 및 연안 활용의 증가와 함께 육·해상의 잠재적 발생원의 증가가 주요 인자라 할 수 있다.
해양으로 쓰레기가 유입되면 외력(태풍, 홍수 등)과 해수의 유동 등으로 해양쓰레기의 성상별로 각기 다른 형태로 광범위하게 이동해, 연안에 부착되거나 해수층(표·중·저층) 별로 존재하므로 현재 기술로는 현존량을 추정하고 효과적으로 수거하는 것은 불가능하다. 하지만 발생원 기반의 발생량 추정 및 예측이 가능하다면 현존량 분포는 과학적 방법으로 추정이 가능하다. 발생원 모니터링을 통해 수집된 각종 정보(발생원, 수거량, 성상, 강수량, 해수유동, 조업어장, 양식장, 위성/드론 영상 등)들을 수집·분석할 수 있는 인공지능(AI) 기반 빅데이터 플랫폼과 이동·예측 시뮬레이션으로 해석해 해양쓰레기의 현존량 분포 및 발생원별 발생량을 추정할 수 있다. 이러한 해양쓰레기 문제를 근본적으로 해결하기 위해 해양수산부 국가연구개발 사업을 선박해양플랜트연구소를 주관기관으로 ‘지능형 해양쓰레기 수거지원 기술개발’ 연구를 수행하고 있다.
해양쓰레기 스마트 수거지원기술 개발
최근 정부는 4차 산업혁명 기술개발의 일환으로 공공데이터 개방 정책을 시행하고 있으며, 공공데이터 융복합과 민간데이터 활용서비스를 통해 인공지능기술 개발 혁신을 도모하고 있다. 해양수산부에서는 ‘해양수산 빅데이터 플랫폼’을 구축해 해양수산 분야의 새로운 비즈니스 창출을 위한 빅데이터 활용서비스 체계를 마련했다. 그리고, 한국지능정보사회진흥원(NIA)은 인공지능 학습용 데이터 구축사업 중 ‘해안 오염물질(해양쓰레기) 데이터 구축’ 사업을 공모·시행 예정이다. 지능형 해양쓰레기 수거지원 기술개발 연구는 시범해역을 지정해 해양쓰레기 발생원을 식별, 육·해상 해양쓰레기 발생원별 발생량을 예측, 이동·예측 시뮬레이션을 통해 현존량을 추정할 수 있는 기술개발이다. 수집 가능한 해양쓰레기 조사/수거 정보, 강·하구 및 해안가의 CCTV, 드론, 위성을 활용한 영상정보와 해상의 어장·양식장, 선박 위치정보인 V-PASS, AIS 등의 공공 인프라 및 데이터를 활용해 해양쓰레기를 탐지하고 발생원별 발생량을 추정할 수 있는 빅데이터 플랫폼 프로토타입을 개발하고 있다.
최종목표는 ① 발생원별 해양쓰레기 발생 추정 정확도 70% 이상 ② 부유, 침적 해양쓰레기 현존량 추정 정확도 70% 이상 ③ 해안가 우심해역의 성상별 이동분포 예측 정확도 70%이상 ④ 해역별 해양쓰레기 위해도 평가기술 및 맵 개발 ⑤ 해양쓰레기 수거지원 정보 서비스 관리시스템을 개발하여, 시범해역을 중심으로 발생량 및 현존량 추정 정확도를 검증한다.
최근 정부와 선박해양플랜트연구소에서는 한국형 e-Navi -gation 사업을 통해 해상에 초고속 해상무선통신망(전국 연안 263개 기지국, 621개 송수신 장치 등)을 구축했다(2016∼2020). 이 통신망 기반의 서비스는 연안에서 최대 100km 떨어진 해상까지 세계 최초로 구축됐으며 선박의 안전 항행과 위험 상황 알람을 목적으로 올해부터 서비스가 시작됐다. 해상무선통신망은 해양환경오염(쓰레기 등)의 다목적 모니터링에 활용할 필요가 있다. 해양 플라스틱 저감을 위한 지능형 해양쓰레기 수거지원기술 연구에서는 선박의 위치정보를 활용해 선박으로부터 발생하는 선박기인 폐그물 발생량 산정 및 추정기술에 활용된다.
한편, 정부는 지난해 12월 체계적인 해양쓰레기의 예방 및 관리와 대응을 위해 ‘해양폐기물 및 해양오염퇴적물’ 관련법을 제정했다. 또한, 지난 3월 ‘해양폐기물관리위원회 설치(안)’ 이 국회를 통과해 시행을 앞두고 있다. 해양폐기물관리위원회는 정부의 여러 부처와 지방자치단체, 민간 전문가로 구성되며 해양쓰레기 발생 예방 및 수거·처리 등의 대응에 대한 근본적 대책 마련을 목적으로 하고 있다. 한편 UN GESAMP, G7, G20 정상회의, EU 등은 해양쓰레기 문제 해결을 위해 플라스틱 규제 정책과 재활용 확대 방안을 제시했다. 국제 해사기구(IMO)는 2018년 제73차 해양환경보호위원회(MEPC)에서 ‘선박기인 해양 플라스틱 감축 조치’를 정식 의제로 채택했고, 지난해 3월 제8차 ‘해양오염 방지 및 대응 전문위원회(PPR)’회의에서 ‘선박기인 해양 플라스틱 쓰레기 감축’에 대한 IMO 보고를 위한 사항을 논의했다. 이처럼 국제적으로도 해양쓰레기 문제를 해결하기 위해 정책적 방안을 모색하고 있다.
지능형 해양쓰레기 수거지원 기술 개발은 국·내외적으로 요구되는 세계최초 기술로 본 연구 기술 개발이 완료되면 시범해역을 중심으로 식별된 주요 발생원으로부터 발생하는 해양쓰레기 발생량과 현존량 양에 대해 맞춤형 수지지원 정보 서비스 제공이 가능해지며 이 정보를 통해 해양쓰레기 예방과 대응이 가능해진다.
