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전남대 김태호 교수 연구팀, AI로 "수처리의 역설" 추적
연구팀은 제주 넙치 양식장 장기 모니터링 자료와 AX아쿠아팜연구소 스마트양식 테스트베드 실험 데이터를 결합해 수질 변화와 병원체 증감의 관계를 분석했다.
연구팀이 구축한 저환수 하이브리드 유수식 양식시스템은 사육수의 약 70%를 여과·자외선(UV) 살균·이산화탄소(CO₂) 제거·열교환·산소공급 등을 거쳐 재사용했다.
분석 결과 이 시스템은 기존 유수식보다 용존 CO₂를 최대 53.4%, 탁도는 평균 54.3% 낮췄으며, 비브리오 하베이균(Vibrio harveyi), 쿠도아충(Kudoa septempunctata) 등 일부 병원체도 감소했다.
그러나 모든 병원체가 감소한 것은 아니었다. 수처리 과정에서 질산화와 CO₂-pH 환경 변화가 나타났고, 담셀라균(Photobacterium damselae)은 주로 아질산염과, 스쿠티카충(Miamiensis avidus)은 질산염 및 CO₂-pH 변화와 연관된 양상을 보였다.
연구팀은 AI 인과추론을 활용해 수질 변화와 개별 병원체 증감 사이의 방향성 있는 연결 경로를 추적했다. 그 결과 질산염·아질산염과 CO₂-pH 변화가 일부 병원체 증가와 연결되는 주요 환경요인으로 나타났다.
AI가 찾아낸 연결 구조는 알려진 질산화 과정에서 나타나는 수질 변화와도 부합했다. 이는 수처리가 CO₂와 탁도를 낮추고 일부 병원체를 줄이는 동시에 수처리로 달라진 환경이 다른 일부 병원체의 증가와 연결될 수 있음을 보여준다.
연구팀은 이를 '수처리의 역설'로 설명하며, CO₂ 제거뿐 아니라 질산염·아질산염 등 질소 성분까지 함께 관리하는 통합적인 수질관리가 필요하다고 제안했다.
김 교수는 "물을 깨끗하게 만드는 것만으로는 모든 병원체의 위험을 충분히 관리할 수 없다"며 "앞으로 수질과 병원체 위험을 함께 예측하고, 수처리와 질병관리를 동시에 최적화하는 스마트양식 기술로 발전시켜 나가겠다"고 말했다.
연구에는 AX아쿠아팜연구소 학술연구교수 최현수 박사가 제1저자, 수바 마나슈 로이 박사가 공동저자로 참여했으며, 해수부(유수식 스마트양식 시스템 개발·수산양식 자동화·혁신연구센터) 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 환경기술 분야 국제학술지 'Environmental Technology & Innovation'에 지난 21일 온라인 게재됐다.
전남광주=나요안 기자 lima68@mt.co.kr
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