AI 드론이 예측한 완벽한 개화 시기 꽃 축제의 과학화 시대 열렸다

올봄에는 이상 저온 현상으로 인해 전국의 봄꽃 축제들이 ‘꽃 없는 꽃 축제’로 열리는 일이 자주 발생했다.

광양과 양산의 매화 축제는 행사 날짜에 꽃이 제대로 피지 않아 비상 상황이었으며, 서울과 다른 지방자치단체들도 축제 일정을 잡는 데 어려움을 겪었다.

국립수목원은 기후변화로 인해 식물의 변화가 뚜렷해짐에 따라 전국을 대상으로 식물 계절 변화를 깊이 있게 관찰하고, 미래 변화를 예측하기 위한 연구를 본격화하고 있다.

꽃이 피는 시기를 정확히 예측할 수 있다면 꽃 축제의 성공 가능성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

28일, 국립수목원에서는 과학 미디어 세미나를 통해 식물 계절 변화 모니터링 결과와 기후변화에 따른 식물 분포 변화 예측 연구 성과를 발표했다.

계절현상은 꽃이 피고 지거나 나뭇잎이 물드는 것처럼 식물이 계절에 따라 보이는 변화를 뜻한다.

국립수목원은 다양한 기관과 협력하여 전국 47개 지역에서 219종의 식물을 대상으로 계절 변화를 관측하고 있다.

모니터링 결과, 대표적인 봄꽃인 왕벚나무의 개화 시기는 매년 평균 0.8일씩 빨라지고 있다.

10여 년 전에는 벚꽃이 4월 11일경에 피었으나 최근에는 4월 3일로 일주일 이상 앞당겨졌다.

진달래도 매년 1.2일씩, 생강나무는 매년 1일씩 개화 시기가 빨라지는 추세를 보이고 있다.

국립수목원은 관찰 데이터를 기반으로 2020년부터 봄꽃 개화와 가을 단풍의 변화를 예측하는 지도를 발간했다.

초기에는 단풍나무 1종만 대상으로 했으나, 현재는 졸참나무, 은행나무 등 다양한 수종으로 확대됐다. 봄꽃 모니터링에서도 여러 종을 추가하여 관찰 범위를 넓히고 있다.

임영석 국립수목원장은 “다양한 데이터를 축적해 딥러닝을 통해 예측 결과와 실제 개화 시기의 오차를 점점 줄일 수 있다”고 밝혔다.

김동학 국립수목원 연구사는 “현재도 예측 모델과 관측 결과 간 오차가 해마다 줄고 있다”고 설명했다.

관측 방법도 고도화되고 있다.

기존에는 조사원이 직접 현장을 방문해 식물의 변화를 확인했으나, 앞으로는 드론과 AI 기술을 활용하여 사진만으로 개화 진행 정도를 분석하는 시스템을 도입할 예정이다.

김 연구사는 “향후에는 해외처럼 관측용 타워를 설치해 보다 객관적이고 지속적인 모니터링을 할 것”이라고 덧붙였다.

최신 생명과학 기법도 활용된다고 한다.

임영석 원장은 “RNA와 단백질 변화를 기반으로 꽃 개화 시기를 예측할 수 있는지 살피는 연구를 최근 시작했다”고 밝혔다.

RNA는 DNA 정보를 복사해 단백질 합성에 사용되는 유전물질이다.

국립수목원은 시민들이 직접 참여할 수 있는 식물 계절 관측 프로그램도 준비하고 있다.

김동학 연구사는 “시민들이 전국 어디서나 나무의 개화와 단풍 시기를 쉽게 보고할 수 있도록 할 계획”이라며 “빠르면 올해 하반기에 서비스를 공개할 예정”이라고 말했다.

이 프로그램은 목포대, 경북대, 충북대 등과 협력해 대학 교육 과정에도 활용될 예정이다.

국립수목원은 기후변화로 인한 식물 분포 변화에 대한 연구도 진행 중이다.

조용찬 국립수목원 연구사는 “한라산과 지리산의 구상나무 군락이 지난 10년 동안 크게 줄어드는 것을 포함하여 기후 변화에 따른 피해가 가시화되고 있다”며,

“현재 다양한 기후변화 시나리오에 따라 식물 분포 변화를 예측하는 연구를 하고 있다”고 설명했다.