IoT 및 AI, 가상기술로 ‘홍수’ 대비한다

[애플경제 박문석 기자] 장마철 폭우와 홍수도 디지털트윈과 IT기술로 그 피해를 최소화하거나, 사정에 예방할 수 있다.

여름 장마철을 맞아 국내에선 영상, IoT 및 AI를 이용해 하천수위나, 유속 및 유량 등을 실시간 모니터링하고, 이를 토대로 가상공간(VR, 메타버스 등)에서 예측 가능한 홍수 피해상황을 미리 파악, 대응하는 기술이 개발되었다.

13일 한국건설기술연구원(이하 건설연)은 “실시간 영상을 기반으로 홍수가 발생한 하천을 사전에 모니터링하고, 재난에 대응할 수 있게 되었다”면서 이같이 밝혔다.

지난 주부터 본격 장마철이 시작된 상황에서 이미 전국적으로 크고 작은 피해가 잇따르고 있다. 그런 가운데 건설연에서 개발한 기술은 홍수 피해를 최소화하거나, 이에 사전 대비할 수 있는 기술로 유용하다는 평가다.

본격 장마철 맞아 ‘시의적절한 기술’ 평가

건설연 수자원하천연구본부 연구팀(팀장: 강준구 박사, 연구단 책임자: 여홍구 박사)은 IoT, 디지털트윈, AI 등을 적용, 재난 피해를 저감하고 대응하기 위한 ‘실시간 하천재해 관리기술’을 개발했다.

이는 특히 인명피해를 최소화하기 위한 목적이 가장 크다. 하천 내 수위, 유속, 유량 등을 모니터링하고, ‘홀로렌즈’를 통한 원격 제어 기술, 디지털트윈을 이용해 하천 홍수재난에 대응하도록 했다. 이를 위해 “실제 하천을 ‘테스트 베드’로 삼아 시범 적용함으로써 기술의 실용성을 검증했다”는 설명이다.

연구팀에 따르면 이 기술은 영상을 기반으로 하므로, CCTV 등 기존에 설치된 영상 장치로부터 필요한 데이터를 확보하여 활용할 수 있다.

영상 이미지를 통해 수위나, 유속, 유량 및 하천 내 사람이나 차량 등을 인식할 수 있다. 또한 IoT 기술과 연계해 실시간으로 자료를 수집할 수 있다. 고글 형태의 원격제어 장치인 홀로렌즈를 이용, 원격으로 하천의 수위 상황을 모니터링하고 홍수 상황에 대응할 수 있다.

연구팀은 특히 “디지털트윈을 활용하여 사람이 많이 모이는 하천변이나, 과거 피해가 많았던 지역과 동일한 가상공간을 만들고, 가상의 홍수를 재현할 수 있다”고 했다.

이에 따르면 흔히 50년 빈도 홍수, 100년 빈도 홍수 등으로 예측되는 홍수 시나리오나, 이상홍수 조건에 따라 ‘흐름 해석’을 한 후 실제 홍수 흐름을 시각적으로 재현할 수 있다. 또 홍수가 일어난 하천의 고수부지, 친수시설, 하천변 도로 등 사람이 이용하는 장소를 대상으로 한 가상공간에서 미리 재해 상황을 재현, 예측할 수 있다.

‘가상의 홍수’ 재현, 실제 홍수 발생 전 알림과 대피 권고

예를 들면, 예상치 못한 이상홍수나 태풍으로 인해 하천의 수위가 급격히 증가하여 하천변에 위험이 닥쳤을 때, 디지털트윈(VR 등)을 통해 피난처를 파악하고, 위험지역 사람에게 대피할 수 있도록 알림을 보낼 수 있다.

연구팀은 “앞으로 가상공간에서 발생한 다양한 홍수 상황을 실제 모니터링 시스템 자료와 연계하여, 발생 가능성이 높은 피해 상황을 예측, 재난에 대응할 수 있도록 할 예정”이라며 “특히 재난문자나 유튜브 연결 링크 발신을 통해 위험 지역에 재난 상황을 알리고, 대피 장소에 대한 정보를 영상으로 제공할 수 있도록 할 계획”이라고 밝혔다.

건설연은 “기존 하천재난 대응법은 상류 댐 방류 시 ‘알림’ 기능이나, 관계자가 직접 하천에서 통제를 하는 수준”이라며 “그마저도 소하천이나 도시에서 벗어난 지역은 어려운 실정”이라고 해당 기술의 유용성을 강조했다.

또한 “이번 ‘실시간 하천재해 관리기술’은 하천공학과 첨단기술의 융합적 연구의 결과로서 앞으로 디지털트윈으로 하천을 모니터링하고 홍수에 대응할 수 있는 가능성과 방향성을 제시하고 있다”고 의미를 부여하며 “이번에 다양한 재난피해 지역에 활용할 수 있는 원천기술을 확보했다는 점에서 의의가 있다”고 덧붙였다.