[이미디어= 황원희 기자] 위성 이미지를 활용해 도시 지역의 플라스틱 폐기물을 식별하고 지도화하는 기술이 개발되면서, 전 세계 도시의 오염 추적과 폐기물 관리에 새로운 전기가 마련돼 눈길을 끈다.

샌디에이고 주립대학교 엘레나 아길라르 박사 연구팀은 특수 적외선 센서를 통해 플라스틱이 독특한 ‘스펙트럼 지문’을 가진다는 사실을 밝혀냈다. 이는 다양한 재료가 햇빛을 각기 다르게 반사하는 특성과 유사하게, 플라스틱도 위성이 감지 가능한 고유의 적외선 반사 패턴을 가진다는 것이다.

이번 연구는 학술지 Environmental Monitoring and Assessment에 게재됐다. 연구에 사용된 위성은 2014년 발사된 상업용 고해상도 관측 위성인 '월드뷰(WorldView)-3'로, 고도 617km 상공에서 지상 0.31m까지 식별 가능한 정밀도를 자랑한다. 특히 플라스틱 탐지에 유용한 단파 적외선 이미지는 3.7m 해상도로 촬영된다.

연구팀은 미국 내 여러 도시의 배수 지역, 특히 멕시코 국경 인근에서 위성 이미지 분석, 현장 조사, 실험실 분석을 결합한 3중 접근 방식을 적용했다. 현장에서는 하천 수로에서 농구 코트 크기의 거대한 플라스틱 쓰레기 더미가 발견됐다. 연구자들은 PET 병, 폴리에틸렌 쇼핑백, PVC 파이프 등 다양한 플라스틱 샘플을 수거해 위성 탐지 가능성을 실험했고, 각 플라스틱 유형이 위성 센서에서도 일관된 스펙트럼 특성을 보인다는 사실을 확인했다.

월드뷰-3는 플라스틱 쓰레기뿐 아니라 플라스틱 코팅 지붕 같은 도시 기반 구조물도 높은 정확도로 식별했다. 이 시스템은 92~95%의 정밀도로 플라스틱을 탐지하는 데 성공했으며, 위성 이미지에서 도출한 ‘플라스틱 시그니처’는 실험실 측정값과 높은 일치율을 보였다.

이번 기술은 단순한 오염 탐지에 그치지 않는다. 플라스틱 소재의 분포는 도시의 주거 수준, 개발 양상, 폐기물 관리 수준 등과 직결된다. 즉, 위성 이미지를 통해 도시의 사회경제적 문제와 인프라 부족도 간접적으로 파악할 수 있다는 의미다.

연구진은 다양한 도시 환경에서의 적용 가능성을 높이기 위해 추가 연구가 필요하다는 점도 인정했다. 특히 물질적 다양성이 큰 도시일수록 탐지 정확도에 영향을 미칠 수 있다.

그럼에도 불구하고 위성 기반 플라스틱 탐지는 도시 계획가, 환경 당국, 폐기물 관리 기관에 강력한 도구가 될 것으로 기대된다. 지속적이고 포괄적인 모니터링은 오염 지점을 신속히 파악하고 정화 작업의 효과를 평가하는 데 기여할 수 있다.

플라스틱 오염이 전 세계적으로 심화되는 가운데, 하늘에서 지상의 폐기물을 감시할 수 있는 기술은 도시 환경 보호의 새로운 무기로 떠오르고 있다.

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