인공지능과 로봇기술, 생명과학이 주도하는 차세대 산업혁명인 4차 산업혁명이 조경계에도 가까운 시일 내에 본격적인 궤도에 오를 것으로 전망되고 있다.
이에 따라 현재 진행되고 있는 연구·개발들이 현실화 될 경우 조경산업에 파급될 경제적 효과와 산업 경쟁력은 국내는 물론 국외에도 상당한 기술력의 우월성도 높일 것으로 예상되고 있다.
4차 산업혁명의 포문은 산림청이 먼저 열었다. 국립산림과학원은 지난해 하반기부터 산림자원조사의 효율성을 높이기 위해 드론과 지상스캐너와 같은 첨단 ICT 장비를 산림자원조사에 활용하는 연구를 수행한 바 있다.
이에 드론과 지상스캐너, 위성사진 등을 활용하면서 신뢰도 95% 이상의 정확성 높은 데이터 구축에 한 걸음 내디딘 것이다.
이와같은 방법은 드론이 숲의 상공을 촬영한 자료와 지상스캐너가 숲속 내부를 스캔하여 얻은 자료를 융합하여 숲속의 모습을 입체적으로 시각화했다. 이렇게 구현된 3차원 정보를 이용해 각 나무의 높이와 지름, 나무 사이의 거리를 정확하게 측정할 수 있으며, 이 값으로 나무의 부피도 계산해 낸 것이다.
또한 나무의 외형을 실물 그대로 3D 형태로 구현할 수 있어 속리산 정이품송, 울진 소광리 500년송 등 보존가치가 뛰어난 천연기념물과 보호수 등의 외형을 영구적으로 보존할 수 있게 된 것이다.
한편 국립산림과학원은 산림무인기운영센터를 지난해 11월에 열고 산림휴양 인구가 늘고, 지진과 태풍에 의한 산사태 및 기후변화, 산불 등 재해를 막기 위한 수단으로 드론을 적극 활용하고 있다.
이에 따라 국내 교육계와 기업들의 연구 개발도 활발하게 진행되고 있다. 오웅성 홍익대 스마트도시과학경영대학원(PSM) 교수는 ‘스마트 트리(Smart Tree)’ 프로젝트를 발표하면서 학계에 주목을 받고 있다.
스마트 트리는 이미 지난 2015년 11월에 이론을 바탕으로 한 기초연구 과정에 대해 발표를 진행한 바 있다. 2년 차에 접어든 연구는 LTE에서 차세대 통신 대역으로 주목받고 있는 로라(LoRa) 방식을 채택하고 있다.
오 교수의 스마트 트리 프로젝트 핵심은 센서와 드론을 활용하는 센싱네트워크에 있다. 기본적인 이론으로 정리해 본다면 산악지대에 거리, 넓이 등 섹터를 정한 후 그 안에 센서들을 토양에 심는 방식이다. 토양에서 수집된 데이터는 비행 좌표를 설정한 드론을 이용해 센서에서 전송을 받은 후 다시 관제센터로 실시간으로 송신하는 방식이다.
드론이 라우터(Router) 기능을 하기 때문에 가능한 전송방식으로 국내 ICT기술을 활용한 통신기술 발달의 결정체라 할 수 있다.
여기에 드론으로 사진촬영은 물론 대기질 오염도를 측정하는 센서, 열화상 카메라를 부착해 기후변화로 인한 환경변화, 산불피해, 열섬현상 등 실시간으로 전송되는 이미지와 데이터를 확인할 수 있어 복합적 활동도 기대할 수 있다.
오웅성 교수는 “ICT를 기반으로 하는 이유는 무엇보다 나무의 속사정을 실시간으로 알 수 있게 해 주는 지배적인 기술이다”며 “이 시대의 지배적 기술인 ICT와 IOT를 기반으로 해서 지금까지 추측으로만 행해졌던 불확실성이 예측가능해지고, 예찰이 가능해짐에 따라 골든타임을 놓치지 않는 시대를 맞이하게 될 것”이라고 말했다.
이어 “자체적으로 명명한 접촉식 센서와 비접촉식 센서에 의해 취합된 데이터는 최소 투트랙으로 정보를 종합하고, 그 정보를 실시간으로 네트워크를 통해 전송된 데이터 알고리즘을 분석해 앱으로 비주얼 라이징을 한다면 노트북이나 앱으로 신속 정확하게 확인할 수 있다”고 덧붙였다.
‘스마트 트리’는 홍익대 세종캠퍼스에 마련돼 있는 창업보육센터에서 스타트업(Start up) 기업으로 자리해 지속적인 기술 디벨로퍼(Develloper)는 물론 상용화 작업을 위한 연구 개발을 진행할 예정이다.
기업의 움직임도 눈에 띈다. 나무청진기로 조경업계에서 주목을 받고 있는 (주)푸름바이오는 가로수 관리에 있어 혁신적인 대안을 제시해 귀추가 주목된다. 일명 ‘수목진단시스템’으로 가로수 5~10그루 정도 간격으로 근거리 통신을 지원하는 지그비(Zigbee)를 수목에 탐침하여 실시간으로 수목활력과 토양진단을 가능케 한다.
이러한 데이터는 IOT를 기반으로 한 가로등에 부착된 라우터를 통해 관제센터로 전송되는 방식이다.
이러한 네트워크를 통해 얻어진 데이터는 빅 데이터화 되면서 가로수 관수는 물론 이상 유무를 실시간으로 체크할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
예를 들어 나무의 생장에는 계절과 기후에 따른 변화가 발생되기 마련이다. 그리고 낮과 밤에 따라 변화도 나타난다. 밤에는 수분을 빨아들이는 움직임이 활발했다가 낮에는 그 움직임이 느리게 나타나는데 충분한 데이터를 확보하게 될 경우 이러한 기본적인 패턴이 다른 형태를 보일 경우 가로수에 이상이 생겼다는 신호가 나타나게 되는 것이다.
박현준 푸름바이오 대표는 “현재의 센서기술로는 병해충을 정확하게 예찰하기란 불가능하다. 다만 데이터가 충분히 축적되면 패턴 변화를 통해 충분히 예측이 가능할 것이다”며 “이상 신호라는 게 확 떨어지는 것을 눈에 띌 정도로 변화가 크지는 않지만 서서히 나타나는 변곡점이 있기 마련이라 데이터의 패턴을 주시한다면 그리 어렵지만은 않기 때문에 ICT를 활용한 수목관리는 새로운 시장의 출발점이 될 것”이라고 말했다.
수목진단시스템은 내년에 시제품을 출시하여 약 1년간의 테스트 기간을 거친 후 본격적인 시장 진출을 예고하고 있다.
우리나라의 IT 기술력은 이미 세계적으로 인정받고 있는 IT강국으로 자리하고 있다. 오웅성 교수의 ‘스마트트리’와 푸름바이오의 ‘수목진단시스템’은 모두 ICT를 기반으로 하고 있다.
전자통신기술이 이제는 단순히 통화하고, 오락을 즐기고, 인터넷을 즐기며 문화적 혜택으로만 바라보던 시대에서 새로운 산업의 융·복합적인 시대로의 변화를 요구하고 있다.