#1. 전국 연안에 독성 해파리 출현이 잦아지고 있다. 국립수산과학원에 따르면 전국 연안을 대상으로 해파리 모니터링을 한 결과, 강독성을 지닌 노무라입깃해파리와 보름달물해파리, 커튼원양해파리 등이 전국 연안에서 대거 출현했다. 강독성인 노무라입깃해파리는 서해 중·남부와 남해 동부, 경북 연근해에 집중적으로 출현하고 있는 것으로 조사됐다.

12일 전국 시·도와 지방해양경찰청 등에 따르면 11일 제주시 함덕서우봉해변에서 해수욕을 하던 피서객 40명이 해파리에 쏘인 데 이어 김녕성세기해변에서 15명, 이호테우해변에서 14명이 추가로 쏘여 총 69명의 피서객이 응급조치를 받았다. 지난 9일부터 이날까지 사흘간 제주도내 해수욕장에서 해파리 쏘임 피해를 당한 해수욕객은 130여 명에 달한다. 이는 지난해 도내 전체 피해자 65명의 두 배에 달하는 수치다. 이번에 제주 피서객들을 습격한 해파리는 국내에 기록되지 않은 맹독성 해파리인 것으로 확인됐다.

#2. 낙동강과 영산강 등 강들이 썩어가고 있다. 마른장마가 끝나자마자 연일 계속된 폭염으로 수온이 올라가면서 강 곳곳에 녹조가 찾아왔기 때문이다. 영산강은 폭염과 함께 녹조가 확산된데 이어 올해 처음으로 물고기 집단폐사까지 발생한 것으로 나타났다. 이날 폐사한 붕어는 영산강환경지킴이 회원들이 현장에서 신속하게 수거해간 것으로 목격됐다.

바다는 해파리, 강은 녹조가 점령해 가고 있다. 해파리로 인한 인명 사고와 조업 손실, 녹조로 인한 수질문제 등이 지속적인 사회적 문제로 대두되고 있는 가운데, 위기를 돌파하기 위한 과학자들의 노력이 주목되고 있다.

그러나 현안 해결을 위한 체계적인 연구조사는 부족한 인력과 예산으로 걸음마 단계에 머물러 있는 상태다. 해파리 퇴치 연구의 경우 해파리의 발원지와 이동경로, 성장 환경 등에 대한 조사가 필요하지만 해양수산부와 지자체는 단순한 해파리 차단과 제거, 응급 처치에 정책과 예산을 집중하고 있는 상황이다.

국립수산과학원은 내년부터 아열대성 해파리에 대한 연구조사를 진행할 계획이지만 전문 연구인력이 손에 꼽는 등 체계적인 조사가 이뤄질지 의문인 상황이다. 정부와 학계에서도 해파리에 대한 관심이 덜했던 탓에 연구기관이나 학계에 있는 우리나라의 해파리 전문가는 10명도 채 안 되는 것으로 알려졌다.

현재 수과원 해파리대책반은 항공예찰, 선박조사, 모니터링 등을 통해 해파리의 발원과 이동경로를 연구분석하고 있는 상황이다.

◆ 해파리 퇴치 로봇기술의 진화, 협업 군집 로봇 개발 완료

세계 최초 '해파리 제거용 로봇'을 개발해 주목받았던 명현 KAIST(한국과학기술원·총장 강성모) 교수. 그는 12일 해파리 퇴치용 로봇 제로스 (JEROS)를 이용한 협업 군집 로봇 기술 개발을 완료하고, 지난 주 현장에서 시험도 완료했다고 밝혔다.

명 교수팀은 4년 전 해파리를 제거할 수 있는 무인 자동화 시스템인 '제로스' 개발에 착수했으며, 작년에 1대로 현장 시험을 완료한 바 있다. 올해에는 제로스의 속도 및 퇴치 성능을 향상시켰다. 거기에 3대를 제작해 편대를 지으며 협동으로 해파리를 퇴치하는 군집 로봇을 개발, 현장에서 시험을 진행했다.

무인 수상 로봇의 일종인 '제로스'는 길이 1.5m, 폭 1m, 높이 1m이고, 폭 1.2m, 높이 1.2m 크기의 분쇄부를 탈부착 가능하다. 원기둥 형태의 두 개의 동체가 부력을 유지하며, 동체에 붙어 있는 두 개의 추진 모터를 이용해서 전·후진 및 회전이 가능하다.

또한 GIS(지리정보시스템) 기반 맵 데이터를 이용해 해파리 퇴치 작업 영역을 지정하면 작업 경로를 자동으로 계산을 하며 GPS (위성항법장치) 수신기 및 IMU (관성항법장치)를 이용해 자율 운항을 한다.

군집 로봇은 삼각 편대, 일렬 편대와 같이 정해진 패턴을 유지하는 동시에, 계산된 경로를 따라가며 해파리 퇴치 작업을 수행하게 된다. 이때 선도 (리더) 로봇만 주어진 경로를 알면 되고, 다른 로봇들은 무선통신 (지그비 방식) 을 이용하여 서로의 위치를 주고 받으며 편대를 유지하게 되므로, 개별적인 제어가 필요하지 않다는 장점이 있다.

제로스는 무인 항법을 통해 스스로 이동하며, 추진 속도를 이용해 아래에 부착된 분쇄부 쪽으로 해파리가 미끄러져 들어오게 하고, 분쇄부 중앙의 고속 회전하는 프로펠러가 흡입하여 해파리를 완전 분쇄하게 된다. 현장 시험 결과에 따르면, 3대의 군집 로봇이 4노트 (시속 7.2km) 의 속도로 진행하였을 때 처리 용량은 시간당 약 900kg인 것으로 나타났다.

연구팀은 현재 경남 마산만에서 보름달물해파리 제거 시험을 완료하였으며, 추후 다양한 장소 및 환경에서 성능 보완을 완료할 예정이다.

군집 제로스 기술은 해파리 제거 외에도 해양 순찰 및 경계, 원유 유출 방지, 부유 쓰레기 제거 등 다양한 목적으로도 활용될 수 있을 것으로 보인다.

◆ 사회적 문제 녹조, 협력으로 퇴치한다

KIST(한국과학기술연구원·원장 문길주)가 국가 사회문제로 자리잡은 '녹조' 문제 해결을 위해 팔을 걷어 붙이고 나섰다.

이같은 움직임은 창조경제 실현을 위한 정부의 정책기조에 발맞춰 사회 현안 해결을 위한 연구를 대폭 확대한다는 출연연의 전략적 계획을 바탕으로 진행됐다. KIST는 우선 사회이슈 등을 과학기술로 해결하고, 축적된 연구성과를 상용화해 중소기업을 지원하는 연구규모를 올 초 15%에서 2015년까지 30%로 확대할 방침이다.

사회이슈로 선정된 현안이 바로 녹조예방 및 제거기술 개발이다. KIST는 그동안 축적해온 인 제거기술 역량을 바탕으로 베를린공대와 연세대, 이화여대 등 학계와 생명연, 건기연 등 연구계, 신소재 및 신공정 개발 관련 전문 업체들의 핵심역량을 통합한다. 고효율 인 처리 및 친환경 녹조 제거기술 개발을 진행하고, 이를 실증화해 국민이 체감할 수 있는 녹조 예방 및 방제 기술을 확보할 예정이다.

이를 위해 이미 한국수자원공사, 한국농어촌공사 등과 공동 협력연구를 진행키로 했다. 수원시와 협력을 통해서는 실증화를 위한 검증 사이트를 지원, 실질적인 연구결과 창출을 적극 지원할 예정이다.

문길주 KIST 원장은 "이제 정부출연연구기관은 사회문제를 해결하고 국민의 삶의 질을 실질적으로 향상시킬 수 있는 기술개발에 집중해야 한다"며 "이번 연구단장 선정을 계기로 치매 조기진단과 녹조 방제 기술개발에 더욱 박차를 가할 것"이라고 말했다.

뿐만 아니라 기업에서도 사회적 현안 해결을 위해 힘을 보태고 있어 주목된다. 녹조발생 가능성을 예측할 수 있는 온라인(무인) 원격 분석시스템이 출시돼 눈길을 끌었다. 대덕연구개발특구 나노기술 벤처인 과학기술분석센터는 원수 및 정수에서 녹조성분을 포집·농축·분석한 뒤 자동으로 데이터를 관찰자에게 전송하는 온라인 분석시스템을 상용화했다고 밝혔다.

이 시스템은 고감도 센서기술을 활용해 1ppt(1조분의 1) 이하의 지오스민(녹조 원인 물질)을 검출하기 위해 시료의 추출과 농축이 가능하도록 한 시스템으로, 무인으로 24시간 연속 수질의 물냄새를 관리해 녹조 발행을 예측할 수 있다.

그간에는 저농도 시료의 전처리, 농축, 분석 등에 걸리는 시간과 인력운용 등의 제약으로 상시 모니터링이 어려웠다. 또 이 시스템은 시료를 추출하기 위해 기존에 이용하던 질소봄베 대신 압축공기를 활용, 운영비를 크게 낮추는 장점도 갖췄다.

이익재 과학기술분석센타 대표는 "이 시스템을 통해 녹조발생 예측은 물론 수돗물 악취 관련 민원이 줄어들게 될 것"이라고 말했다.