멀티빔자료를 이용한 해조류 분포 분석

Abstract

수심이 아주 얕은 지역의 해조류 분포 파악을 위해서는 광역적으로는 고해상도 위성영상이 사용되고 지역적으로는 드론영상이 주로 사용되고 있다. 반면 수심이 점점 깊어지면 항공영상으로는 해조류 분포를 파악하기 어려우며 이런 지역에서는 다이빙 수중조사나 ROV 및 멀티빔 장비가 많이 사용된다. 멀티빔자료는 해조류 분포 파악을 위해 전세계적으로 사용이 증가하고 있다. 멀티빔자료는 수중영상에 비해 넓은 지역의 분포 파악에 유리하지만 정확한 확증을 위해서는 수중영상으로 몇몇 지점별 검증이 필요하다. 연구지역은 동해 울진지역으로 암초가 주변으로 크게 자리잡고 있는 지역이다. 멀티빔 음향을 이용한 맵핑 연구는 멀티빔의 정밀 해저 지형 수심과 수주(watercolumn) 자료 특성을 이용해 해조류 분포 위치를 파악하고자 하였다. 정밀 해저 지형의 수심과 수주를 함께 비교한 결과, 연구지역의 식생하는 해조류는 주로 조사지역 수중암반 지대에 많이 존재하고 있다. 해조류가 나타나는 수심대는 대부분 수심 15 m 이내 돌출된 암반 지대에 붙어서 식생하고 해조류 길이는 약 2 ～ 4 m로서 전체적으로 모자반처럼 길이가 긴 해조류가 식생하는 것으로 예상된다. 또한 수주 이미지 분석을 위하여 근래 각광받는 딥러닝 기술 중 여러 분야에서 많이 활용되고 있는 YOLO 객체 탐지 기법을 사용하여 멀티빔 수주 자료 내 해조류 탐지를 수행하였다. 수심변화로 수주 자료가 너무 작아지거나 또는 해조류 분포가 너무 조밀한 경우탐색이 다소 어려웠지만, 수행한 모델의 작은 해상도 및 한정적인 데이터셋을 고려한다면 전체적으로 훌륭한 탐지 결과를 보여주었다고 판단된다. 또한 모자반이 풍성한 4월 자료와 여름을 지나 모자반이 사라진 9월 자료와 빔자료 차이를 비교하여 해조류 변화 예비 분석을 실시하였다. 이와 같은 멀티빔 자료는 다년생 해조류인 감태나 대황지역에서도 적용이 가능할 것이며 멀티빔자료의 종합적인 분석은 추후 해조류 지역 면적계산과 변화지역 분석에 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.