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예측 솔루션으로 지역사회 침수 문제 해결한다

서민호 KISTI 데이터기반문제해결연구단장, ”지역데이터 통해 침수위험 3시간 전 예측”
KISTI-인천시, “침수예측 솔루션 등 4대 분야 협력 강화할 것”
최근 국지성·기습적 집중호우가 지역별로 다른 양상으로 나타나고 있다. 기상이변으로 그 빈도가 잦아지고 있으며 이에 따른 침수 대비 대책의 필요성이 대두되고 있는 상황이다. 이에 KISTI의 데이터기반문제해결연구단의 ‘침수예측 솔루션’에 대한 관심이 몰리고 있다.
 
KISTI 데이터기반문제해결연구단은 데이터에 기반한 지역별 문제해결 솔루션 연구를 수행해오고 있다. 특히 이번 장기간 장마로 관심을 받고 있는 '침수예측 솔루션'은 침수 발생 3시간 전 침수 위험, 침수 발생지역, 범위 및 발생원인을 예측 분석해 실시간으로 정보를 제공하는 기술이다.
 
서민호 단장은 “침수에서 가장 중요한 것이 골든타임이다. 침수에서 골든타임인 3시간 안에 대피해야 큰 피해를 막을 수 있다”고 말했다.
 
그에 따르면 침수 자체를 막는 것은 지금의 상황에서는 거의 불가능하다. 도시의 지형과 존재하는 시스템을 한순간에 바꾸는 것이 불가능하기 때문이다. 다만 침수될 확률이 높다는 정보를 골든타임 이전에 알리게 되면 그 피해를 최소화할 수 있다는 것이 그의 말이다.
 
수치모델과 인공지능모델 결합 <이미지 = KISTI 제공>수치모델과 인공지능모델 결합 <이미지 = KISTI 제공>

이 기술은 토지의 빗물에 따른 흡수율, 관로와 맨홀, 하수로 연결성과 침수 성능 등 지역별 데이터에 기반한다. 이러한 데이터를 기반으로 강우량을 포함해 모델링하게 되면 침수 여부를 예측할 수 있다.
 
또, 연결돼있는 하수로의 특성상 다른 지역에서의 강우량의 영향을 바탕으로 다른 지역의 침수 피해를 예측하기도 한다. 즉, 지역별 데이터와 기상청으로 수집되는 레이더 관측자료를 인공지능기반으로 새롭게 예측된 강우량을 통해 KISTI의 시스템으로 모델링하는 것이다.
 
KISTI와 인천광역시는 지난 2018년 '데이터 기반 도시문제 해결을 위한 MOU'를 체결했다. <사진 = KISTI 제공>KISTI와 인천광역시는 지난 2018년 '데이터 기반 도시문제 해결을 위한 MOU'를 체결했다. <사진 = KISTI 제공>

현재 KISTI는 침수예측 솔루션을 인천광역시에 적용하고 있다. KISTI와 인천광역시는 지난 2018년 7월 26일 '데이터 기반 도시문제 해결을 위한 MOU'를 맺은 바 있다. 인천시가 구축한 지역의 현실 데이터에 KISTI의 최신 인공지능 및 슈퍼컴퓨팅 기술과 더불어 분석 능력을 결집해 '도시문제해결 솔루션' 기술(▲침수 ▲미세먼지 ▲교통 ▲지진분석 등 4대 분야)을 개발했다.
 
서 단장은 “2019년에는 한시적으로 인천시 28개 상습침수구역을 대상으로 운영했으며, 현재 도서지역(강화, 옹진군)을 제외한 인천시 전역을 대상으로 솔루션을 운영하고 있다. 구현된 것을 바탕으로 6월부터 9월까지 집중호우 기간 동안을 중심으로 침수예측을 모니터링하고 있다”면서 “KISTI 직원들뿐만 아니라 인천의 시청, 구청 공무원들이 함께 모니터링에 참여하는 중”이라고 말했다.
 
도시 모델링 및 3차원 시각화 <이미지 = KISTI 제공>도시 모델링 및 3차원 시각화 <이미지 = KISTI 제공>

서 단장은 올해 말까지 침수 예측 솔루션 성능향상을 목적으로 추가적으로 다양한 데이터(빗물펌프장, 유수지 등)를 연계 융합하여 솔루션에 추가 적용할 계획이다.
 
서 단장은 “침수예측 솔루션은 토질데이터, 건물정보, 하수 시스템, 맨홀 정보 등 지역의 시청과 구청이 보유한 데이터들을 기반으로 한다. 지역과의 협력을 기반으로 하는 만큼 지역의 협조가 데이터 확보와 솔루션에 크게 좌우된다”면서 “인천시와 기상청의 데이터를 바탕으로 침수예측에 대한 데이터를 확보해 인천시를 우선으로 예측 경보 시스템을 마련하고 다른 지역으로 점차 확장해 나갈 것”이라고 말했다.
 
인천시 재난 대응 현업부서에서는 침수 위험 예측 정보기반으로 침수재난 모니터링의 효율화를 통해 인명 대피, 교통 통제, 차량 이동 등 피해를 최소화할 예정이다. 집중호우 기간 외에는 예방 차원에서 하수 및 우수 관망 성능의 저해요소(담배꽁초, 나뭇잎 등 맨홀 및 관로 청소 등) 제거 등 선제적 방재 작업에 활용하고, 장기적으로는 데이터 기반으로 하수도 기본정비 계획, 자연재해 저감 기본계획 및 원도심 도시계획 등 안전한 도시 조성에 기초자료로 활용할 예정이다.
 
박남춘 인천시장은 " 재난을 미리 대비하는 것이 매우 중요한 만큼 이번 솔루션이 인천시에 큰 도움이 될 것"이라며 "최근 인천시가 수돗물로 어려움을 겪고 있다. 상수도관망 관련 문제해결 솔루션 등도 KISTI와 함께하고 싶다"고 제안했다.
 
최희윤 KISTI 원장은 "도시 내 다양한 문제의 해결에 있어 기본은 데이터이며, 데이터기반 행정체제 발전을 위해서는 기반데이터의 구축, 정비, 활용플랫폼 등의 분야에 적극적인 관심과 투자가 필요하다" 며 "데이터 협력제안에 공감해준 인천시에 감사드린다. KISTI는 인천시의 GIS 플랫폼과 빅데이터 플랫폼을 기반으로 한 데이터 기반 행정 혁신과 스마트 도시화 추진에 지속적으로 협력관계를 유지할 수 있도록 지원할 계획"이라고 말했다.
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