국민대학교 산림환경분야 대학원생, 드론과 지상 라이다 활용한 과수 바이오매스 정량화 연구 국제저명학술지 게재

손진환 기자 / 국민대학교 일반대학원 이민기 박사과정생(지도교수 이창배)이 지상 라이다(Terrestrial Laser Scanning, TLS)와 드론에 탑재한 RGB 센서를 활용해 사과와 감귤 나무의 바이오매스를 정밀하게 추정하는 연구를 수행하고, SCI 국제학술지인 ‘Remote Sensing’에 제1저자로 논문을 게재했다.

사과, 감귤 바이오매스 추정을 위한 연구진행 프로세스(출처: 논문)

※ 논문 제목: Biomass Estimation of Apple and Citrus Trees Using Terrestrial Laser Scanning and Drone-Mounted RGB Sensor

Remote Sensing은 다양한 센서 기반 영상 처리 및 환경 관측 연구를 다루는 국제 저널로, JCR 상위 15% 이내 학술지다.

이민기 박사과정생은 우리나라 대표 과수인 사과(품종: Fuji/M.9)와 감귤(품종: Miyagawa-wase)의 실제 나무를 수확해 측정한 건조 중량을 기반으로, TLS와 드론 영상에서 파생된 나무 부피 및 수관 면적(나무의 꼭대기를 위에서 내려다봤을 때 잎과 가지가 덮고 있는 면적)을 활용한 비파괴적 바이오매스 예측 모델을 개발했다.

연구 결과, 지상 라이다로 측정한 나무의 부피가 지상부 바이오매스를 예측하는데 있어 사과 70%, 감귤 87%에 이르는 높은 수준을 보여 바이오매스 추정의 주요 지표로서 활용 가능성을 확인했다. 반면 수관 면적 기반 예측은 지상부 바이오매스 예측력이 상대적으로 낮았으며, 지하부(뿌리) 바이오매스의 경우 모든 모델에서 매우 낮아 현재 기술로는 ICT 기술을 활용한 지하부 바이오매스 추정이 여전히 도전적인 과제로 남아 있음을 시사했다.

제1저자인 이민기 박사과정생은 “이번 연구는 과수 바이오매스를 파괴적인 측정 없이도 정량적으로 예측할 수 있음을 실증한 결과로, 특히 탄소저장량과 직접 연결되는 데이터를 현장 기반 기술로부터 도출했다는 점에서 큰 의미가 있다”며 “향후에는 다양한 작물과 기후대에 적용 가능한 보편 모델로 확장해 나가겠다”고 말했다.

지도교수인 이창배 교수는 “정밀한 탄소 계정 시스템은 기후위기 대응의 핵심 인프라”라며 “이번 연구는 농업과 산림 탄소흡수원을 연결하는 과학적 기반을 마련한 사례로, 향후 국가 차원의 탄소중립 전략 및 배출계수 개선에 활용될 수 있을 것”이라고 강조했다.

이번 논문은 국민대학교의 산사태 통합관리 전문인력 양성센터와 산림청·임업진흥원 주관 탄소흡수원 특성화대학원 사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구팀은 향후 라이다 기반 원격탐사 기술을 활용한 대면적 탄소지도화, 수종별 성장모델 확장, 그리고 지하부 바이오매스 간접 추정 모델 개발 등으로 연구를 확대해 나갈 계획이다.