일본산업뉴스요약

바다 속 미세플라스틱 자동 분석
해양기구, AI∙특수카메라 활용/ 오염 실태 파악에 도움

해양연구개발기구는 바다 속을 떠다니는 미세플라스틱 쓰레기 ‘마이크로 플라스틱’을 인공지능(AI)을 사용하여 자동 분석하는 기술 개발을 시작한다. 채취한 해수를 특수한 카메라로 촬영, 빛의 파장을 해석하여 마이크로 플라스틱의 수, 크기, 재질을 판별한다. 마이크로 플라스틱을 단시간에 정량적으로 조사할 수 있도록 하여 플라스틱 오염의 실태 파악에 도움을 준다.

해양연구개발기구의 후지쿠라(藤倉) 연구원을 중심으로 한 연구팀은 빛의 파장을 약 100~200종류로 세세하게 분류할 수 있는 첨단카메라 ‘Hyper Spectral Camera’를 사용한 자동분석시스템 개발에 착수하였다.

하이퍼 스펙트럴 카메라는 파장을 기존 제품의 수십 배로 세세하게 분류할 수 있는 장치다. 육안으로 식별하지 못하는 물질의 정보를 가시화할 수 있다. 현재는 식품가공 공장에서의 이물질 혼입이나 플라스틱 리사이클 공장 등의 일부에서 사용되고 있다.

개발 중인 시스템은 해수에 빛을 조사하여 그 반사광을 하이퍼 스펙트럴 카메라로 촬영한다. 바다 속에는 마이크로 플라스틱 이외에도 미세 쓰레기가 다수 혼재되어 있다. 플라스틱의 특징적인 파장 정보를 얻어 플라스틱 소재인지 여부를 확인한다.

동일한 투명 플라스틱이라도 페트병 등에 사용하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)나 자동차 부재나 잡화에 사용하는 폴리프로필렌에 따라 파장은 다르다. 하이퍼 스펙트럴 카메라를 사용하면 세세한 파장을 파악할 수 있기 때문에 재질의 차이도 판별이 가능하다.

1시간에 최대 300리터의 해수를 조사하는 것을 목표로 한다. AI를 활용하여 자동적으로 일정량에 포함되어 있는 마이크로 플라스틱의 개수나 크기, 종류를 데이터화할 수 있도록 한다.

해역 별 데이터를 얻어 플라스틱 쓰레기의 발생원을 추측할 수 있어 효과적인 대책으로 이어질 가능성이 있다. 개발 예산은 약 2억엔으로 2022년의 실용화를 목표한다.

바다 속의 마이크로 플라스틱 조사는 현재, 촘촘한 그물로 해수를 여과하면서 다른 이물질과 함께 채취하여 하나씩 확대경 등을 사용하여 분류하는 방법을 사용하고 있다. 작업의 수고와 시간을 단축하는 것이 앞으로의 과제다.

마이크로 플라스틱은 페트병이나 비닐봉투 등의 플라스틱 쓰레기가 바다로 흘러 들어 바다 속을 떠돌아다니는 동안에 산산이 부서지면서 발생한다. 실내 실험에서는 미세플라스틱을 먹은 생선에 유해 화학물질이 축적되는 사례도 보고되고 있다. 먹이사슬에 의해 물고기를 먹은 새나 인체에도 영향을 미칠 우려가 있다. 시급한 대책을 요하는 문제가 되고 있다.

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