해양수산부, AI로 병원체 예측하는 스마트양식 시스템 개발

해양수산부는 인공지능으로 병원체 발생을 예측하고 수질을 자동 조절하는 ‘유수식 스마트양식 핵심 기술’의 실증을 완료했다고 26일 밝혔다.

2022년부터 추진한 연구개발 사업을 통해 전남대학교 김태호 교수 연구팀이 개발한 이 시스템은 전남 해남 양식장 실증 결과 넙치의 생존율을 22.1%포인트, 성장 속도를 8.3% 향상시켰다. 특히 세계적 권위의 학술지 네이처 포트폴리오 저널의 ‘npj Clean Water'(영향력지수 11.4, 상위 1.9%)에 게재되며 기술력을 인정받았다.

기후 데이터로 병원체 ‘선제 타격’

육상 유수식 양식장은 바닷물을 끌어와 사용하는 방식이다. 문제는 고수온, 집중호우, 해수 탁도(물의 흐림 정도) 증가 등이 반복되면서 비브리오균 같은 세균성 병원체 발생 위험에 상시 노출된다는 점이다.

연구팀은 이 문제를 AI로 해결했다. 넙치 주요 양식지인 전남과 제주 지역에서 2년간 수집한 기후·환경 데이터(수온, 강수량, 풍속, 탁도 등)를 학습시켜 병원체 증식 가능성을 미리 예측하는 시스템을 구축했다. 다변량 회귀 분석과 AI 기반 분석을 결합해 양식장이 위험 상황을 사전에 파악하고 대비할 수 있도록 했다.

여기에 ‘모듈형 수처리 시스템(TSS-PRS)’을 결합했다. 이 시스템은 물속 부유물질 제거, 1·2차 여과, 자외선 살균, 산소 공급 기능을 통합했다. TSS는 ‘Total Suspended Solids(총부유물질)’의 약자로 물속에 떠다니는 미세 입자를 뜻하며, PRS는 ‘Pathogen Removal System(병원체 제거 시스템)’을 의미한다. 양식장 환경에 따라 필요한 모듈만 선택해 적용할 수 있도록 설계해 현장 확장성을 높였다.

생존율 향상에 에너지 절감까지

전남 해남 양식장에서 진행한 166일간의 실증 실험 결과는 기대 이상이었다. 시스템을 적용한 실험구는 재래식 양식장(대조구) 대비 넙치 생존율이 22.1%포인트 높았고, 개체당 성장률도 8.3% 향상됐다. 수질 개선 효과도 뚜렷했다.

경제성도 개선됐다. 시스템 적용으로 양식장 사용 에너지를 약 20% 절감해 운영비용을 낮췄다. 안정적 생산을 통해 소비자에게도 더 합리적인 가격으로 넙치를 공급할 수 있을 것으로 기대된다.

올해 해양수산부는 이 시스템의 확대 적용을 본격화한다. 연구에 참여한 한국해양수산엔지니어링이 시제품을 개발·출시해 양식 현장에 보급하고, 해양수산부는 친환경양식어업사업(국비 50% 지원)을 통해 현장 도입을 지원할 계획이다. 박승준 해양수산부 어촌양식정책관은 “우리 양식업이 기후변화에 대응하는 스마트양식으로 전환하는 중요한 변곡점이 될 것”이라고 말했다.