인공지능(AI)·디지털 트윈 솔루션 전문기업 스마트큐브(대표 임지숙)는 전남광주통합특별시와 전남테크노파크가 시행한 '지역수요맞춤형연구개발사업'으로 '생분해성 인공지능(AI) 부표 융합형 해양환경 모니터링 서비스'를 개발하고, 실제 양식장 해상에서 데이터수집 테스트를 성공적으로 마쳤다고 1일 밝혔다.
이번 과제는 양식장 스티로폼 부표가 일으키는 해양 플라스틱 오염 문제를 해결하기 위해 추진했다. 대부분 발포 폴리스티렌(EPS) 소재로 만드는 국내 양식장 부표는 파도나 충격에 쉽게 부서지고 흩어져 수거가 어렵고, 자연 분해도 잘 되지 않아 분해되는 과정에서 미세플라스틱이 대량으로 나온다. 여기에 적조·고수온 같은 해양 환경 변화로 집단 폐사 피해도 되풀이되면서 친환경 부표로 바꾸는 일과 함께 해수 상태를 실시간으로 파악하는 체계가 필요하다는 지적이 이어져 왔다.
이번 과제에는 해선이 공동연구기관으로 참여해 생분해성 부표 소재 개발과 시제품 제작을 함께 맡았다. 양사는 PHA 기반 바이오플라스틱 등 생분해성 소재 후보 8종을 비교·분석하고 배합비(Blend Ratio)별 물성을 평가해 최적 배합을 찾아냈다. 이어 중공성형 공정을 확립해 220㎜·650㎜ 규격의 생분해성 부표 시제품을 제작했다.
부표에는 염분·용존산소·pH·플랑크톤 농도를 측정하는 복합 센서와 자체 개발한 데이터 수집(DAQ) 임베디드 보드, 태양광 전원부를 한 몸체로 통합했다. 공인시험 결과 센서 4종 모두 목표 정확도를 넘었고, 3개월 옥외 노출 이후에도 성능유지율 99% 이상을 기록했다.
부표가 모은 데이터는 웹·모바일 기반 '스마트 부이(SmartBuoy) 스마트 양식장 관리 시스템'으로 실시간 전송되도록 구현했다. 이 시스템에서 수온·염분 등 해수 상태 추이와 이상 징후 알림, 김·전복 수확 적합도 예측 정보를 확인할 수 있도록 했다. 특히 AI 기반 전복 수확 예측 모델은 88.6%의 정확도를 보였다.
스마트큐브는 완성한 스마트 부표를 완도 양식장 해상에 띄워 현장 테스트를 진행했다. 테스트에서는 부표가 해수면에서 안정적으로 떠 있는지와 함께 센서가 측정한 해수 데이터가 관리 시스템까지 실시간으로 수집·전송되는지를 확인했으며, 모든 과정이 정상적으로 작동했다.
임지숙 대표는 “양식장 부표를 단순한 부력재가 아니라 바다의 상태를 읽는 데이터 거점으로 바꾸는 것이 이번 과제의 출발점이었다”라며 “환경 부담은 줄이고 어업인의 판단은 돕는 스마트 양식 솔루션으로 발전시켜 나가겠다”고 말했다.
스마트큐브는 이번 테스트 결과를 바탕으로 장기 현장 실증을 거쳐 실제 양식장 적용을 추진할 계획이다. 저비용·모듈형 구조를 살려 영세 양식장의 도입 부담을 낮추고, 지자체의 친환경 부표 보급 사업과의 연계도 모색한다. 제조 현장에서 쌓아 온 디지털 큐브 트윈(Cube-Twin)과 AI 기술을 해양·수산 분야로 넓혀 갈 방침이다.
전남광주=김한식 기자 hskim@etnews.com
