낙석에 대한 AI 기반 균열 게이지

인공지능 기반 낙석 균열 계측기는 탐방로에 위치한 낙석 위험 지역에 관측 센서를 설치해 낙석 발생과 균열 변위를 실시간으로 모니터링하는 장치입니다. 2013년부터 붕괴 위험이 높은 급경사지에 자동-수동 균열 계측기를 설치해 현재 174개소에 525대를 운영 중입니다. 낙석 계측기는 '관심, 주의, 경계, 심각'의 위험 단계로 구분되어 있습니다. 관심 단계에서는 정기 및 수시 점검을 실시합니다. 균열이 5mm 미만, 기울기 2° 미만인 주의 단계에서는 모니터링을 강화하고, 경계 단계에서는 정밀 조사와 재해에 대한 조치 계획을 마련합니다. 심각 단계에서는 인접 탐방로를 통제하고 낙석 제거 등 응급 조치를 시행합니다.

인공지능 기반 균열계측기 설치에 앞서 낙석과 급경사지를 체계적으로 관리하기 위해 지질학자, 방재전문가 등으로 구성된 전담 조사팀을 사전에 구성하여 국립공원 탐방로변 낙석사고 위험지역을 조사했습니다. 또한, 위험도, 급경사도 등 지질학적 특성에 따라 안전위험지역을 A부터 E까지 등급화하여 데이터베이스화했습니다.

지난 10년간 국립공원에서는 81건의 낙석이 발생해 3명이 사망하고 6명이 부상을 입어 약 21억 원의 재산피해가 발생했습니다. 하지만 인공지능 기반 균열계측기를 사용한 2018년부터는 낙석으로 인한 탐방객 사망이나 부상자가 발생하지 않았습니다. 또한, 국립공원 곳곳에 설치된 균열계측기를 일일이 점검하려면 많은 시간과 인력이 필요했는데요. 절약된 시간으로 공원 관리원들은 공원 내 다른 관리 활동에 더 집중할 수 있어 내부 만족도가 크게 향상되었습니다.

AI 기반 지능형 CCTV

AI 기반 지능형 CCTV는 딥러닝 기술을 활용해 실시간 영상 분석으로 긴급 상황을 관제하는 과학적인 안전 관리 시스템입니다. 침입, 비명, 배회 등 이상 행동 패턴을 인식하고 분석해 즉시 경고 방송을 현장에 송출하고 관제시스템에 전달해 긴급 대응에 나섭니다.
또한, 조수간만의 차에 따른 안전사고 위험이 높은 해상-해안국립공원의 경우 조수간만의 차에 따라 자동으로 현장에 조석시간 방송이 발령된다. 지능형 CCTV는 2020년에 설치되어 현재 15개 국립공원 89개소에서 운영되고 있습니다.

가장 중요한 성공 요인은 장비를 효과적으로 운영할 수 있는 최적의 장소를 선정하는 것입니다. 과거 익사 사고가 자주 발생했던 지역을 선정해 지능형 CCTV를 설치했고, 긴급 상황에 대처할 수 있는 시스템을 갖춘 것도 또 다른 성공 요인입니다. 인공지능 경보시스템이 작동하면 국립공원관리공단 본사 종합관제센터에서 실시간 스트리밍을 통해 상황을 빠르게 파악하고, 국립공원 내 구조대가 현장에 출동해 구조작업을 시작합니다.

AI 기반 지능형 CCTV는 딥러닝 기술을 활용한 과학적인 안전 관리 시스템입니다. 딥러닝의 정확도를 지속적으로 향상시키기 위해 전문가들이 소프트웨어를 지속적으로 유지보수하고 현장에서 기술지원을 제공해 안정적으로 관리할 수 있도록 하고 있습니다. 딥러닝을 위한 데이터가 축적됨에 따라 시스템의 운영 수준도 높아질 것으로 기대하고 있습니다. 이러한 성과와 한계를 바탕으로 그동안 인력으로 모니터링하던 수많은 CCTV를 이 혁신적인 기술을 활용해 한수원 안전관리시스템과 연계하여 단계적으로 개선해 나갈 필요가 있습니다.

워크플로 분석, 파트너십 구축 및 전반적인 계획 수립

수년간의 연구와 보존 사례는 생물다양성 데이터의 중요성을 강조했을 뿐만 아니라 비효율적인 데이터 관리, 데이터 통합 부족, 대중이 접근할 수 있는 데이터 애플리케이션의 제한 등 현재 워크플로우의 결함을 드러내기도 했습니다. 또한, 이러한 워크플로는 주로 수작업으로 이루어지며 반복적인 작업이 많아 자연보호 활동가들의 시간을 많이 뺏는 경우가 많습니다.

기술의 급속한 발전과 함께, 우리는 기술의 잠재력이 이러한 '고충'에 대한 해결책을 가져올 수 있다는 사실을 점차 깨닫게 되었습니다. 가장 필요한 곳에 기술 도구를 활용하기 위해 현재 워크플로우를 체계적으로 검토하고 분석하여 우선순위가 높은 병목 현상과 가능한 해결책을 파악했습니다. 2018년 5월부터 시작된 고민은 2019년 6월부터 잠재적인 기술 파트너가 등장하면서 구체화되었습니다. 체계적인 워크플로우 분석과 긴밀한 파트너십을 바탕으로 한정된 자원과 인력을 고려해 커뮤니티 기반 카메라 트랩 모니터링 도우미 앱, BiA 도구, 시민 과학 데이터 시각화 플랫폼, 카메라 트랩 데이터 관리 시스템 등 단계별 모듈 개발을 목표로 단계별 계획을 세웠습니다.

  • 현재 워크플로우에 대한 체계적인 검토 및 기술 도구가 도움이 될 수 있는 부분을 나타내는 격차 분석
  • 신뢰할 수 있고 지원 가능한 기술 파트너(시행착오를 통해)
  • 야심차면서도 실용적인 계획
  • 워크플로와 기술 솔루션에 대한 토론에 다양한 동료들을 참여시키면 더 가치 있는 아이디어를 모으는 데 도움이 됩니다.
  • 기술 회사마다 업무 스타일이 다릅니다. 자신의 업무 스타일과 가치관에 맞는 것을 선택하세요.
생물다양성 영향 평가 도구(BiA)

생물다양성 영향 평가 조회를 자동으로 즉시 수행할 수 있도록, Azure 플랫폼을 통해 토지 계획자 및 기타 이해 관계자를 위한 조회 서비스를 용이하게 하기 위해 BiA 도구가 개발되었습니다. BiA 도구는 문의 사이트 또는 지역(또는 기존 건설 프로젝트)을 종 분포 및 보호 지역 범위를 포함한 여러 지리적 레이어와 오버레이하여 해당 사이트 또는 지역이 멸종 위기 종 서식지 및/또는 보호 지역으로부터 특정 거리(예: 3km, 5km) 내에 있는지, 그리고 영향을 미칠 수 있는지 조사하는 방식으로 작동합니다. 평가 보고서는 의사 결정권자에게 건설 프로젝트의 생태 및 환경적 위험을 설명하고 생물다양성을 고려하도록 장려할 수 있습니다.

BiA 도구의 간략한 타임라인:

  • 2020년 4월~6월: 팀 구성, 요구사항 소통, 시스템 개발 계획 수립
  • 2020년 7월~9월: 도구 개발
  • 2020년 10월: 시범 테스트, 적용 및 배포
  • (준비 중) 2022년 4월~9월: 시스템 업그레이드
  • 다년간의 데이터 수집 축적과 데이터 활용 방안에 대한 끊임없는 고민.
  • 장기간의 연구와 보존 실천을 통해 축적된 이론적, 기술적 기반.
  • 정부, 투자자, 기업 등 잠재적 사용자를 대상으로 BiA 도구에 대한 홍보.
  • 도구 운영 및 사용자 피드백을 추적하여 도구의 추가 업그레이드를 고안합니다.
  • 데이터 적용은 전체 데이터 워크플로우에서 가장 중요한 단계로, 데이터가 이해관계자를 위한 가치 있는 정보로 전환되는 곳입니다. 효과적인 데이터 적용 보고서는 독자를 염두에 두고 작성해야 합니다(예: 간결하고 집중력 있게).
  • 개발과 출시가 완료되었다고 해서 도구의 마지막 단계가 아닙니다. 잠재적 사용자를 찾아내어 도구를 사용하도록 설득하는 것도 매우 중요합니다. 도구는 최고의 가치를 제공하기 위해 사용되어야 합니다.
지속 가능한 목장 관리를 위한 조정 플랫폼

아르메니아에서는 국가 및 하위 국가 차원에서 관련 이해관계자 간의 수평적 관리 네트워크로서 목장 조정 플랫폼이 조직되었습니다. 각 당사자는 대변인이 대표하며, 대변인은 플랫폼 내에서 당사자의 기능을 조정하고 정보 흐름을 보장합니다. 사무국은 플랫폼의 운영을 보장합니다. 플랫폼의 설립 근거는 천연 사료 지역의 지속 가능한 관리에 초점을 맞춰 아르메니아에서 시행되는 프로젝트 간의 효과적인 협력, 정보 교환 및 활동 조정을 촉진해야 할 필요성이었습니다.

2018년부터 플랫폼은 발전하여 현재 10개 이상의 조직, 기관, 프로젝트 및 공공 행정 기관이 플랫폼 활동에 참여하고 있으며, 축산업 분야의 프로그램과 투자의 실행 가능성을 보장하고 지역사회의 경제적 기회를 늘리며 아르메니아 농촌 주민의 소득 성장을 지원하는 것을 목표로 합니다. 조정 플랫폼의 주요 목표는 다음과 같습니다:

  • 조정, 정보 교환 및 경험 교환, 잠재적 협력 분야 파악
  • 공동 프로젝트, 활동의 실행
  • 천연 사료 지역의 지속 가능한 이용과 관리를 촉진하는 관련 국가 정책 및 법안 개발 지지 및 지원

  • 이 플랫폼은 "자연 생태계를 지속 가능하게 이용하고 보존하면서 자연 사료 지역에 의존하는 농촌 인구의 상황과 생계를 개선하는 것"이라는 분명한 목표를 가지고 있습니다.

  • 정부뿐만 아니라 비정부기구의 당사자들도 조정, 협력, 교류의 필요성을 느꼈습니다.

  • 플랫폼 설립을 위한 각서가 공식적으로 체결되었습니다.

  • 모든 회원은 명확하게 구분된 기능을 가지고 있습니다.

  • 지역 프로젝트의 의사 결정과 조율에 커뮤니티 이해관계자의 적극적인 참여가 매우 중요했습니다. 현지 실무 그룹이 현지 실행을 담당하게 함으로써 프로젝트에 대한 높은 수준의 주인의식을 갖게 했을 뿐만 아니라 커뮤니티의 참여를 보장할 수 있었습니다.

  • 현지의 다른 개발 단체와의 협력도 중요한 요소였습니다. 이러한 다양한 현지 개입의 조화는 지역사회에 포괄적이고 긍정적인 변화를 가져왔습니다. 각 개입은 다른 개입을 보완하며 고립된 활동과 같은 결과를 얻지 못했을 것입니다.

  • 양해각서를 기반으로 플랫폼에 참여하는 모든 이해관계자의 공통된 관심과 협력의 필요성은 그들의 헌신을 높이고 프로세스의 지속성을 보장했습니다.

  • 다중 이해관계자 자문기구는 정부 기관의 예기치 않은 변화 또는 당사자 내부의 변화로 인해 높은 위험에 직면할 수 있습니다. 합의와 활동을 꼼꼼하게 문서화하는 것은 이러한 위험에 대처하기 위한 중요한 수단으로 입증되었습니다.

목초지 지역 매핑을 위한 GIS 및 원격 감지

목초지, 건초지, 초원 등 정확한 분류 지도를 개발하기 위해 GIS와 원격 감지 도구를 적용하면 목초지를 자연 자원으로 쉽게 관리할 수 있습니다. 디지털 데이터와 공간 기술을 결합하면 지상 녹색 식생 바이오매스와 초지 구성을 상세하고 유용하게 모니터링할 수 있습니다. 또한, 지식 관리와 장기적인 의사 결정 계획을 위해 자원과 속성을 모니터링할 수 있습니다.

  • 목초지/초원 생태계 서비스 매핑 및 인류 복지에 대한 기여도 이해

  • 관리 수준에서 정기적인 모니터링 촉진

  • 목초지 또는 초원 지역에 대한 긍정적 및 부정적 영향에 대한 단기 연구

  • 관련 법적 근거의 존재 및 계획 과정에 관련 기관의 긴밀한 참여

  • 목초지에 영향을 미칠 수 있는 모든 요인을 공간 데이터로 식별해야 합니다.

  • 초원 식생 피복의 변화를 매핑하고 모니터링하는 것은 초원의 역학을 이해하는 데 필수적입니다.

  • 정확하고 지속 가능한 토지 관리를 위해서는 초원의 식생 피복 변화를 신뢰성 있게 모니터링하는 것이 중요합니다.

  • 더 많은 현장/지상 실측 데이터를 수집하는 것이 중요한 사항 중 하나였습니다.

  • 다양한 지리 공간 분석을 테스트하고 시연하여 어떤 조치가 어떤 침식/황폐화 상황에 가장 큰 영향을 미치는지 보여주고 해결책에 대한 이해를 증진하는 것이 중요합니다.

팔크만의 해양 보존에 대한 인식 제고(2007~2022)

2007년에는 듀공, 해초, 산호초, 맹그로브 등 지역 해양 생태계 보존에 대한 인식을 높이기 위해 인도 남동부 타밀나두 해안을 따라 600km 단독 바다 카약을 타기도 했습니다. 이후 지난 15년간 민속 음악, 학교 수준의 인식 교육 프로그램, 경연 대회, 세미나, 교육, 현장 학습, 인식 자료 배포 등을 통해 학생, 대학생, 어민, 정부 관계자 등 약 40만 명이 해양 보존 인식 제고 행사에 참여했습니다. 이러한 지역 및 하위 국가 차원의 지속적인 인식 제고를 통해 듀공 구조 및 방류, 해초 군락 지도 작성 및 복원을 위한 이해관계자들과의 공감대를 형성할 수 있었습니다.

  • 지역 사회 직원과 자원봉사자의 역량 강화.
  • 지역 해안의 해초 서식지와 듀공에 대한 대규모 수중 사진과 동영상을 제작했습니다.
  • 2011년에 해양 교육 센터인 '팔크만 환경 교육 센터'를 설립했습니다.
  • 지난 15년 동안 25,000개 이상의 인식 제고 자료를 이해관계자들에게 배포했습니다.
  • 학생, 대학생, 어민, 정부 관계자를 대상으로 비영리 목적으로 세미나/교육/캠프/현장학습을 진행했습니다.

  • 자연 보호에 대한 인식을 높이기 위해 몇 년 동안 지속적으로 노력하면 지역 이해관계자들의 사고방식과 지지를 바꿀 수 있습니다.

  • 듀공 구조, 방류, 해초 복원에 관한 사진과 동영상을 제작하고 현장 경험을 공유하는 것은 중요한 수단입니다.

  • 지역 사회의 직원과 자원봉사자들의 역량 강화는 10년 이상 지속적으로 인식을 확산하는 데 도움이 되었습니다.

  • 대상 지역(해초 해변)과 가까운 곳에 해양 교육 캠퍼스를 설치하여 방문객들에게 직접 노출할 수 있는 것도 큰 장점입니다.
주요 접점에서의 야생동물 질병 감시

박쥐, 설치류 및 비인간 영장류의 야생동물 질병 감시는 야생동물이 가축 또는 사람과 직간접적으로 상호작용할 가능성이 가장 높은 주요 접점에서 수행되었습니다. 볼리비아에서는 야생동물과 가축 및 사람 간의 주요 접점에는 토착 공동체의 생계형 사냥, 야생동물 포획 환경(구조 센터 및 보호구역), 주거지 주변 환경(인간 주거지 또는 들판 안팎), 야생동물 거래, 채취 산업 및 가축 생산 지역이 포함되었습니다. 또한, 야생동물 질병 감시는 비교 목적으로 외딴 보호 지역과 사람에게 인수공통전염병이 발생하는 동안에도 실시되었습니다. 건강한 야생동물과 스트레스를 받거나 병에 걸린 야생동물을 대상으로 하여 인간의 건강에 영향을 미치고 야생동물 보호에 영향을 미칠 수 있는 알려진 바이러스와 신종 바이러스를 탐지할 가능성을 높이고자 했습니다.

확인된 다양한 야생동물과 인간의 상호 작용 단계를 다루기 위해서는 야생동물 질병 감시에 대한 교육을 받은 이해관계자들의 협력이 필수적이었습니다. 일부 원주민 지역, 보호구역, 야생동물 구조 센터에서는 훈련생들이 일상적인 활동의 일환으로 야생동물 샘플과 감시 데이터를 수집했습니다. 야생동물 보호구역의 훈련된 직원들은 울부짖는 원숭이 폐사 사건을 감지하고 즉시 알림으로써 폐사 사건이 발생했을 때 신속하고 효율적으로 대응하여 인간으로의 확산을 방지할 수 있었습니다.

질병 감시를 수행할 때 확산이 일어날 수 있는 주요 접점에 우선순위를 두면 위험을 낮추는 데 가장 큰 효과를 얻을 수 있습니다. 산림 생태계의 모든 구석구석을 감시할 수는 없지만, 인간이 야생동물과 상호작용할 수 있는 지역은 본질적으로 가장 위험이 높습니다. 위험 관리자는 감시 활동을 통해 가장 관련성 높은 정보를 수집하고 가장 효과적인 조기 경보 시스템을 구축할 수 있습니다. 적절한 감시 시스템을 구축한 덕분에 울부짖는 원숭이 폐사 사건을 신속하게 파악하고 적절한 알림 시스템을 구축할 수 있었습니다.

현지 실험실 진단 역량 강화

PREDICT 감시 활동 중에 수집된 샘플에서 잠재적 병원체를 쉽게 검출하기 위해 야생동물에서 공중 보건상 중요한 12가지 바이러스 계열을 검출하기 위한 저비용 바이러스 계열 수준 합의 PCR 분석이 PREDICT의 현지 파트너 실험실(IBMB)에서 시행되었습니다. 또한 보건부 참조 실험실인 CENETROP과 INLASA의 진단 역량을 강화하기 위해 두 실험실은 우선적으로 인수공통전염병 가능성이 있는 바이러스군(코로나 바이러스, 한타 바이러스, 플라비 바이러스, 아레나 바이러스, 알파 바이러스, 파라믹소 바이러스, 분바이러스, 필로 바이러스, 헤니 바이러스, 오르토믹소 바이러스, 포스 바이러스 및 라브도 바이러스) 검출을 위한 PREDICT PCR 프로토콜을 지원받았습니다. 또한 야생동물에서 알려진 바이러스와 신종 바이러스를 탐지하고 발견하기 위해 이들 실험실에 프라이머와 합성 범용 대조군을 기증했습니다.

야생동물 샘플을 보존 조건에서 PCR 검사를 수행할 수 있는 기술적, 물리적 역량을 갖춘 실험실의 존재는 매우 중요합니다. 실험실 기술자는 새로운 프로토콜을 구현하고 현장 직원과 협력하여 결과를 올바르게 해석할 수 있도록 관심을 갖고 기꺼이 연구를 수행해야 합니다.

야생동물과 인간의 중간 단계에서 질병을 예방하기 위해서는 병원체를 신속하게 탐지하고 식별하는 것이 필수적입니다. 따라서 개발도상국에서 현지 실험실 역량을 구축하고 지속 가능한 전략을 수립하는 것은 인간과 동물(야생동물 포함)의 건강을 개선하기 위한 모든 전략의 우선순위가 되어야 합니다.

야생동물 질병 감시 도구 교육

주요 이해관계자(공중보건, 수의학 및 생물다양성 서비스 정부 담당자, 야생동물 구조 센터 직원, 현장 수의사, 생물학자, 실험실 기술자, 원주민 커뮤니티 주민 등)는 USAID PREDICT 감시 프로토콜을 사용하여 인수공통감염병 확산 위험 조사에 대한 교육을 받았습니다. 교육은 생물학적 안전 및 개인보호장비 사용, 동물 포획, 다양한 동물 종에 대한 샘플링 방법, 데이터 수집, 샘플 포장 및 배송, 비상 대비, 조기 경보 시스템, 안전한 실험실 운영 등 다양한 주제를 다루었습니다. 감시 도구에 대한 모든 교육에는 명확한 커뮤니케이션 채널이 강조되었습니다. 모든 이해관계자에게 야생동물 질병 위험과 관련하여 연락해야 할 특정 기관과 개인을 알려 적절한 당사자에게 적시에 효과적인 방식으로 통보할 수 있도록 했습니다.

볼리비아에서는 공무원과 지역사회 구성원들이 영어를 거의 사용하지 않기 때문에 현지 강사가 스페인어로 교육을 제공하는 것이 학습 과정을 용이하게 하는 데 필수적이었습니다. 교육에 원헬스 렌즈를 적용함으로써 이전에는 참여하지 않았던 이해관계자를 포함하도록 감시 시스템을 확대했습니다. 교육 초기부터 보다 포괄적으로 접근한 덕분에 효과적인 질병 감시 시스템을 구축할 수 있었습니다.

특히 야생동물 건강 및 감시와 같은 새로운 주제에 대한 교육과 실현 가능성이 제한적인 국가에서는 다양한 이해관계자에게 교육 기회를 제공하는 것이 현지 인적 역량과 인식을 제고하는 동시에 다양한 분야와 지역의 사람들이 야생동물 질병 감시에 참여할 수 있도록 하는 좋은 전략이 될 수 있습니다. 이러한 교육을 통해 해당 이해관계자들은 야생동물에게 질병이 발생했을 때 해야 할 일, 샘플 채취 대상, 안전 방법, 적절한 커뮤니케이션 채널에 대한 이해도를 높일 수 있었습니다. 다분야, 부문 간, 기관 간 교육을 실시하여 여러 분야의 다양한 프로젝트 파트너 간의 대화, 원활한 의사소통, 장기적인 협력이 촉진되었으며, 공중보건 부문을 포함시킴으로써 울부짖는 원숭이에서 황열병이 발견되는 동안 확산을 방지하기 위한 신속하고 효율적인 대응이 가능했습니다.