기술 설치 및 교육

불법적인 인적 활동을 탐지하는 효과를 극대화하기 위해 운영자를 위한 철저한 교육을 통해 ScannerEdge 디바이스가 현장에 올바르게 설치 및 구성되도록 합니다.

목적: 현장 팀에 ScannerEdge 디바이스를 설치, 운영 및 유지보수할 수 있는 기술과 지식을 제공하여 다양한 환경에서 지속적인 기능을 보장합니다.

작동 방식: ScannerEdge는 전략적인 위치에 설치되고 스마트폰 앱을 통해 블루투스로 구성되며 현지 RF 조건에 맞게 보정됩니다. 교육에는 신호 감지, 문제 해결 및 디바이스 유지보수에 대한 이해가 포함됩니다.

현장 실습 교육은 이론 세션만 진행하는 것보다 더 나은 결과를 가져옵니다.

운영자는 수집된 데이터의 기술적 의미와 실제적 의미를 모두 이해해야 합니다.

정기적인 후속 조치는 장기적인 디바이스 기능과 사용자 신뢰도를 향상시킵니다.

5) 온보드 기술의 진화 및 AI 통합

드론에 탑재된 기술과 AI 통합의 발전은 기존의 드론 기반 악어 모니터링 방법을 더욱 향상시킬 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 비행 시간이 연장되고 카메라 해상도가 향상된 하이브리드 모델과 같은 드론 하드웨어의 개선으로 더 넓은 서식지 범위와 복잡한 환경에서 더 상세한 이미지를 캡처할 수 있게 되었습니다. 인공 지능(AI)을 통합하면 등각 모델을 사용하여 악어 탐지 및 크기 추정을 자동화함으로써 이미지 분석을 간소화할 수 있는 중요한 기회를 얻을 수 있습니다. 이러한 AI 기반 개선 사항은 거의 실시간에 가까운 데이터 처리를 제공하여 시간이 많이 걸리는 수동 분석에 대한 의존도를 낮출 수 있습니다.

이 개선 사항은 현재 개발 중입니다. 2025년 4월 카메룬에서 은가운데레 대학교 학생 및 젊은 연구자, 현지 NGO와 함께 열화상 카메라와 서치라이트가 장착된 드론을 사용하고 AI를 이용한 자동 데이터 처리 기능을 포함한 실험 연구를 진행했습니다.

데이터는 현재 분석 중이며 공개될 예정입니다.

4) 드론 기술을 통한 지역 이해관계자 역량 강화

이는 원주민 및 지역 공동체(IPLC)를 포함한 지역 이해관계자들이 드론을 운용할 수 있도록 역량을 강화하여 이들이 자연 보호에 적극적인 역할을 할 수 있도록 하는 기반이 됩니다.

개발된 방법의 사용 용이성:

  1. 최소한의 기술력만 필요합니다:
    사용자는 드론 작동과 고해상도 이미지에서 측정값 추출에 대한 기본적인 교육만 받으면 됩니다. 과정은 간단합니다:
    • 표준화된 비행 프로토콜에 따라 드론을 비행하면 됩니다.
    • 오버헤드 이미지에 악어를 표시합니다.
    • 접근 가능한 이미지 분석 도구(예: ImageJ, QGIS)를 사용하여 눈에 보이는 머리 길이를 측정합니다.
    • 해당 등각 방정식을 적용하거나 미리 준비된 표(아바크)에서 조회하여 총 길이를 추정합니다.
  2. 쉽게 적응할 수 있습니다:
    이 프레임워크는 읽기 쉬운 표(아바크)를 사용하므로 전문가와 비전문가 모두 쉽게 접근할 수 있어 운영자가 고급 과학적 전문 지식 없이도 빠르게 방법을 적용할 수 있습니다.
  3. 접근 가능한 장비:
    이 접근법은 소비자 등급의 드론과 널리 사용 가능한 소프트웨어를 사용하므로 경제성을 보장하고 도입 장벽을 낮춥니다.

효과적인 이유:

이 프레임워크의 단순성, 확장성, 신뢰성은 외딴 습지부터 도시에 인접한 서식지까지 다양한 상황에 이상적입니다. 광범위한 사용자가 과학적으로 강력한 데이터를 생성할 수 있도록 지원합니다.

3) 악어 크기 추정을 위한 인체 측정 프레임워크

알로메트릭 프레임워크는 고해상도 드론 이미지를 통해 촬영한 악어의 머리 길이 측정을 기반으로 악어의 전체 몸 길이를 추정하기 위해 고안된 비침습적 도구입니다. 이 방법은 종별로 확립된 머리와 몸 길이 비율을 활용하기 때문에 물리적인 포획이나 취급이 필요하지 않아 연구자와 야생동물 모두의 위험을 줄일 수 있습니다. 27종의 악어 중 17종에 대해 검증된 이 프레임워크는 개체 수 모니터링과 보존 관리에 필수적인 신뢰할 수 있는 인구통계학적 데이터를 제공할 수 있습니다.

이 프레임워크는 읽기 쉬운 표(아바크)를 사용하기 때문에 비전문가도 쉽게 접근할 수 있으며, 운영자는 고급 과학적 전문 지식 없이도 이 방법을 빠르게 적용할 수 있습니다.

2) 모델을 사용하여 드론으로 촬영한 이미지에서 악어의 총 길이 추정하기

야생동물 연구와 보존을 위해서는 인구학적 구조를 이해하는 것이 필수적입니다. 악어의 경우, 전체 길이와 인구학적 분류를 정확하게 추정하려면 일반적으로 부분적으로 물에 잠긴 개체를 면밀히 관찰하거나 포획해야 하기 때문에 잠재적인 부정확성과 위험을 초래할 수 있습니다. 드론 기술은 편견 없이 안전하게 분류할 수 있는 대안을 제시합니다. 이 연구에서는 드론 사진을 머리 길이 등척 관계와 결합하여 총 길이를 추정하고 드론 기반 악어류 인구통계학적 분류를 위한 표준화된 방법을 제안하는 효과를 평가했습니다.

17종의 악어류에 대해 머리와 총 길이의 상관관계를 파악하기 위해 신뢰 구간을 통합하여 부정확한 원인(예: 측량 정확도, 머리 경사, 관찰자 편향, 지형 변동성)을 설명하는 측량 프레임워크가 개발되었으며, 이 방법은 드론 촬영을 통해 야생 악어에 적용되었습니다. 지형 효과는 사진측량 소프트웨어의 지상 표본 거리(GSD) 오류보다 영향이 적었습니다. 등척 프레임워크는 종에 따라 ≃11~18%의 정확도로 길이를 예측했으며, 개체 간의 자연적인 등척 변화가 이 범위의 대부분을 설명했습니다. 주관적이고 위험할 수 있는 기존 방법에 비해 드론 기반 접근 방식은 객관적이고 효율적이며 빠르고 저렴하고 비침습적이며 안전합니다.

1) 표준화된 드론 측량 프로토콜

이 빌딩 블록은 효과적인 악어 모니터링을 위한 표준화된 비행 매개변수를 설정합니다.

악어는 가까이 접근할 수 있으며(고도 0.10m), 소비자용 드론은 40~60m의 고도에서 서아프리카 대형 포유류와 조류의 비행 반응을 이끌어내지 못했습니다. 고해상도 사진을 통해 정확한 카운트가 가능했기 때문에 고도 및 기타 비행 매개변수는 탐지 가능성에 영향을 미치지 않았습니다. 관찰자의 경험, 현장 조건(예: 바람, 태양 반사), 현장 특성(예: 초목, 동질성)은 모두 탐지 가능성에 큰 영향을 미쳤습니다. 드론을 이용한 악어 조사는 하루의 3분의 1에 해당하는 40m 고도에서 실시해야 합니다. 드론 조사는 정확한 크기 추정, 방해 감소, 더 넓고 더 먼 지역을 커버할 수 있는 능력 등 기존 방식에 비해 장점이 있습니다. 드론 조사 사진을 통해 반복 가능하고 정량화할 수 있는 서식지 평가, 침입 및 기타 불법 활동을 감지하고 영구적인 기록을 남길 수 있습니다.
전반적으로 드론은 모든 경우와 모든 종에 적합하지는 않지만, 악어 개체군을 조사하는 데 있어 가치 있고 비용 효율적인 대안이며 강력한 이차적인 이점을 제공합니다.

비용 효율적인 복원 프로세스

대규모 복원의 가장 큰 장애물 중 하나는 비용입니다. 저희 솔루션은 비용이 많이 드는 양묘장이 필요 없고 노동 집약적인 노력을 줄여 효율적인 대규모 식재를 가능하게 합니다. 드론은 10분 이내에 최대 2,000개의 씨앗을 심을 수 있어 시간과 인건비를 획기적으로 절감할 수 있습니다. 이러한 경제성 덕분에 저소득 지역에서도 복원이 가능하며, 이전에는 접근이 불가능하다고 여겨졌던 지역에서도 확장할 수 있는 기회가 열렸습니다. 이 프로세스는 재조림이나 농업 재생과 같은 다른 복원 과제에도 적용할 수 있어 여러 분야에 걸쳐 다양하게 활용할 수 있습니다.

AI 기반 모니터링, 보고 및 검증(MRV) 시스템

복원은 단순히 나무를 심는 것이 아니라 장기적인 영향을 보장하는 것입니다. Facebook의 AI 기반 MRV 시스템은 복원 진행 상황과 환경 상태를 실시간으로 추적합니다. 또한 불법 어업, 밀렵, 삼림 벌채와 같은 중요한 문제를 해결하여 지역사회가 복원된 생태계를 보호할 수 있도록 힘을 실어줍니다. 이 시스템은 위성 데이터, 드론 이미지, AI 분석을 통합하여 실행 가능한 인사이트를 제공하며, 이를 다른 복원 또는 보존 노력에 적용할 수 있습니다. 또한 투명성과 책임성을 지원하여 이해관계자가 진행 상황과 결과를 효과적으로 측정할 수 있도록 합니다.

라이선스 및 교육 플랫폼

유니티의 라이선싱 및 교육 플랫폼은 커뮤니티가 독립적으로 드론을 제작, 운영 및 유지보수할 수 있도록 지원합니다. 이 접근 방식은 실습과 협업을 통해 지역 전문성을 키우고 커뮤니티가 각자의 필요에 맞게 기술을 적용할 수 있도록 지원합니다. 이 플랫폼은 기술력을 넘어 커뮤니티가 감시, 매핑, 정밀 농업과 같은 추가 애플리케이션을 위해 드론을 혁신하고 수정할 수 있는 기반을 조성합니다. 무엇보다도 이 플랫폼은 커뮤니티가 혁신을 공유하는 피드백 루프를 촉진하여 광범위한 글로벌 사용자 네트워크를 더욱 풍성하게 합니다.

모듈형 드론 기술

모듈형 드론은 접근성, 적응성, 지속 가능성을 고려하여 설계되었습니다. 처음에는 6개 미만의 나사와 지퍼 타이가 있는 목재 부품으로 제작되었으며, 현지 재료를 사용하여 조립, 수리 및 복제가 간단하여 지역 사회가 독립적으로 복구 프로젝트를 주도할 수 있도록 지원합니다.

기술의 발전에 따라 수소 연료 전지와 하이브리드 전기 추진 시스템을 통합하여 비행 내구성, 에너지 효율성 및 환경 지속 가능성을 향상시켰습니다. 이러한 혁신을 통해 드론은 더 넓은 지역을 커버하고 원격 환경에서 작동하면서 탄소 발자국을 줄일 수 있게 되었습니다.

모듈식 설계는 지속적인 적응을 위한 유연성을 보장하여 커뮤니티에서 모니터링용 카메라나 센서와 같은 도구를 사용하여 드론을 업그레이드할 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 단순성과 최첨단 혁신을 결합하여 풀뿌리 역량 강화와 확장 가능하고 영향력 있는 환경 복원을 연결합니다.