DETECTION TECHNIQUE OF Cochlodinium polykrikoides RED TIDE USING GOCI LEVEL 2 DATA

Abstract

1980년대까지 우리나라에서 발생하는 적조 현상은 주로 규조류에 의한 적조가 대부분이었으나, 1990년대에 이르러 와편모조류에 의한 적조 발생 비율이 급격히 증가하기 시작했다. 규조류에 의한 적조는 일시적으로 소규모로 발생하는데 비해 와편모조류에 의한 적조는 장기간에 걸쳐 광역적으로 발생하여 그 피해규모가 더욱더 심각하다. Cochlodinium polykrikoides는 1995년 약 760억 원의 경제적 피해를 입힌 이후 거의 매년 남해에 발생하고 있는 종으로 대량발생을 일으킬 경우 어류의 아가미에 부착하여 질식사시킴으로써 양식 산업에 막대한 피해를 야기하는 유해조류이다. 적조는 해양환경, 기상조건, 인간의 활동 등 복잡한 요인에 의해 영향을 받으므로 대량발생을 사전에 예측하는 것이 매우 어려우며, 발생 이후에도 환경피해 및 경제적 손실을 최소화하기 위한 방법이 마땅치 않다. 따라서 적조는 조기에 탐지하고 모니터링하여 빠른 대처로 피해를 최소화하는 것이 최선이다. 본 연구에서는 C. polykrikoides의 발생유무에 따른 해수의 분광학적 차이를 이용하여 적조 픽셀을 분리하는 알고리즘을 개발하였다. 또한 C. polykrikoides 세포 내에 존재하는 색소가 일으키는 광학적 변화특성을 이용하여 탐지된 적조 픽셀 간의 상대적인 생물밀도 차이를 수치화하는 적조지수를 제안하였다. 제안된 탐지 방법은 Chlorophyll-a 농도 기반 알고리즘과 달리 부유물질 및 용존유기물 농도가 높은 남해 연안에서 탁수와 적조를 구분할 수 있었으며, 기존 해수의 광특성 기반 알고리즘에 비해 낮은 적조 미발생 기간 오탐지율을 보였다. 본 연구에서 제안한 알고리즘의 적용을 통해 적조 발생을 조기에 탐지할 수 있으며, 탐지된 픽셀들 간의 생물밀도 차이를 시각화할 수 있다. 이는 적조 방재 자산의 효율적인 운영을 위한 의사결정 자료로 이용될 수 있으며, 적조 피해 저감에 기여할 수 있을 것이라 판단된다.