그레이트 배리어 리프로 유입되는 수질 모니터링 개선 나서

[이미디어= 황원희 기자] 최근 퀸즐랜드 공과대학교(이하 QUT) 연구진이 국제 연구의 일환으로 그레이트 배리어 리프로 유입되는 하천과 강의 수질을 모니터링하기 위한 향상된 통계 방법을 개발했다고 밝혔다. 이 연구는 수자원 연구(Water Resources Research) 저널에 게재되었다.

QUT 수리과학대학의 제1저자 에드가 산토스-페르난데스 박사는 현재의 수질 센서는 거의 실시간으로 데이터를 제공하지만, 이 센서의 데이터는 종종 기술적 오류 등 이상 현상의 영향을 받았다고 밝혔다.

연구진은 ARC 연결 프로젝트의 일환으로 수행된 이 연구에 대해 "미세 퇴적물, 과도한 영양분, 살충제와 같은 오염 물질이 산호초로 유입되는 많은 강과 개울로 유출되어 산호초의 복원력과 생물 다양성이 위협받고 있어 이 연구는 필수적이다”고 알렸다.

하지만 현재의 자동화된 수질 모니터링 시스템은 암석, 유기 파편 또는 물고기와 같은 생물체가 탐사선의 렌즈 경로를 차단할 수 있기 때문에 잘못된 판독값을 제공할 수 있다. 이에 대응하기 위해 수질 센서에서 데이터의 오류와 이상 징후를 지속적으로 감지하고 수정하기에 해당 데이터의 신뢰성을 크게 향상하는 새로운 시스템을 개발했다.

수석 연구원인 케리 멩거슨(Kerry Mengersen) QUT 데이터 과학 센터 소장은 지구 수질에 대한 도전이 심화되고 있다고 말했다. 멘거슨 교수는 "이 혁신적인 접근 방식은 과학자와 정책 입안자가 필수 수자원에 대해 더 많은 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있는 결정적 도구를 제공할 수 있다."라고 말했다.

산토스-페르난데스 박사는 이 방법이 시공간에 걸친 패턴을 조사함으로써 실제 수질 변화와 센서 오작동을 구분할 수 있다고 알렸다. 특히 이 프레임워크는 공간 및 시간 자기 상관을 사용하여 센서 데이터 이상을 감지하여 감지율을 개선할 수 있다.

"여러 최첨단 통계 방법의 효과를 조사한 후, 새로운 데이터를 얻을 때 지속적으로 업데이트되는 데이터 스트림의 새로운 동적 접근 방식을 개발함으로써 개발될 수 있었다 .

연구진은 이에 그레이트 배리어 리프로 흐르는 퀸즐랜드의 허버트 강에 대한 시뮬레이션 연구와 실제 사례 연구를 통해 이 접근 방식을 검증할 수 있었다고 알렸다. 또한 이러한 방법이 수질 모니터링의 신뢰성과 정밀도를 크게 향상시킨다는 사실을 발견할 수 있었다. 특히 이러한 방법은 보고 및 모델링의 불확실성과 편향성을 줄이는 동시에 수동 데이터 주석의 필요성을 줄인다. 따라서 이러한 향상된 정확도는 보다 효과적이고 효율적인 물 관리 전략으로도 이어질 수 있다.