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AI·IoT·5G기술로 미세먼지 측정한다

특허청 "최근 미세먼지 측정 기술의 국내 연구개발 매우 활발"
다양한 알고리즘과 기상 및 미세먼지 빅데이터 이용, 측정 오차 줄이고 예측 정보 제공
드론 활용 미세먼지 포함한 고도별 기상관측 실시하고 빅데이터 서버에 저장·관리

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[투데이e코노믹 = 이지혜 기자] 인공지능(AI)·사물인터넷(IoT)·5G 기술을 이용한 미세먼지 측정 기술의 발전이 빨라지고 있다.

 

지난 주말에는 황사가 전국을 강타, 미세먼지 수치가 치솟았다. 지난 7일부터 유입된 황사는 주말까지 국내 전역에 영향을 미치고 9일부터 잦아들고 있다. 기상청은 7일 오후 인천과 경기 중부, 충남 서부, 전북 서부, 서해 5도 등에 황사 경보를 발령했다. 내륙에 황사 경보가 발령된 것은 2008년 이후 13년 만에 처음이다. 

 

이에 KBO는 7일 열릴 프로야구 4경기(한화 이글스-LG트윈스, NC다이노스-kt wiz, 키움 히어로즈-SSG 랜더스, 두산베어스-KIA 타이거즈)를 미세먼지로 취소하기도 했다. 2018년 미세먼지로 인한 경기 취소 규정을 만든 뒤 정규리그 4경기가 한꺼번에 취소된 것은 이번 사례가 처음이다.

 

8일에도 미세먼지는 이어졌다. 서울과 경기 일부지역에서는 한때 시간 평균 미세먼지 최고농도가 1000㎍/㎥을 넘어섰다. 서울 중구의 경우 오후 1시께 시간 평균 1024㎍/㎥을 찍었다.

 

미세먼지로 인한 고민이 가중되는 가운데, 특허청은 최근 미세먼지 측정 기술의 국내 연구개발이 매우 활발하다고 전했다.

 

특허청이 지난 2일 밝힌 것에 따르면, 미세먼지 측정 출원 건수는 2010년 8건에서 2019년 212건으로 10년간 약 20배 넘게 증가했다. 2020년에도 230건의 특허출원이 이뤄진 것으로 추정된다.

 

특히 지난 5년간 미세먼지 측정기술에 AI, IoT 등 4차 산업혁명기술을 접목하는 경향이 나타났다. 4차 산업혁명기술 접목 특허 출원은 2015년 14건에서 2019년 43건으로 늘어나며 5년간 연평균 32%의 증가세를 보였다.

 

AI·빅데이터를 활용해 미세먼지를 측정하는 기술은 지난 2015년부터 시작, 3건이 출원됐다. 2019년에는 13건으로 늘어났다. 

 

AI·빅데이터 활용 기술은 다양한 알고리즘과 기상 및 미세먼지의 빅데이터를 이용, 측정 오차를 줄이고 예측 정보를 제공하는 기술이다. 드론을 통해 미세먼지를 포함한 고도별 기상관측을 실시하고 빅데이터 서버에 저장·관리해 대기연구에 활용하는 방식 등을 포함한다.

 

IoT 유무선망을 기반으로 실내외 공기질을 측정하는 기술은 2014년 6건 특허출원 됐다. 2019년에는 25건으로 늘어났다. 해당 기술은 측정장치가 모바일 기기 및 서버와의 통신을 통해 결과를 분석하고, 사용자의 요구에 맞도록 공기청정기, 환기 시스템을 자동제어하는 기술이다. 

 

5G 로봇을 이용하는 기술도 나타났다. LG유플러스는 전주시와 업무협약을 맺고 지난달부터 5G 네트워크로 연결된 자율주행 로봇을 운영, 전주시의 대기환경을 실시간으로 관리하고 있다.

 

전주시 팔복동 산업단지와 만성지구, 혁신도시 등 주거지역에 자율주행 로봇 6대와 고정형 대기측정기 20기를 투입해 대기정보를 확인한다. 

 

AI를 탑재해 전주시 일대를 자율주행하는 ‘환경관리로봇’은 1km가량 코스를 자율주행하면서 실시간으로 대기정보를 수집한다. 미세먼지·초미세먼지·일산화탄소·이산화질수·이산화황·황화수소·암모니아·휘발성 유기화합물 등 물질을 수집, 수치를 파악한다. 이후 획득한 환경정보를 5G 네트워크를 통해 광주 MEC(모바일엣지컴퓨팅)센터에 전달한다.

 

광주 MEC센터는 통합관제 운영서버와 로봇관제·대기관제·영상관제·AI분석 서버를 가동, 데이터를 처리한다. 이 데이터가 전주시의 관제센터까지 전용회선으로 전달돼 긴급상황 시 관제센터에서 로봇에 조종명령을 내릴 수 있다.