가상공간서 발생 가능성 높은 홍수 피해 상황 예측해 재난 대응에 활용
[건설이코노미뉴스] 실제 하천을 기반으로 가상 홍수 상황 재연을 통해 재난상황을 예측할 수 있는 시스템이 개발됐다.
한국건설기술연구원(원장 김병석, 이하 건설연) 수자원하천연구본부 연구팀은(팀장 강준구 박사, 연구단 책임자 여홍구 박사) IoT, 디지털트윈, AI 등 4차 산업을 적용해 재난피해를 저감하고 대응하기 위한 실시간 하천재해 관리기술을 개발했다고 13일 밝혔다.
이 시스템은 인명피해를 최소화하기 위한 목적으로 하천 내 수위, 유속, 유량 등을 모니터링하고, 홀로렌즈를 통한 원격지 제어와 디지털트윈을 이용해 하천 홍수재난 대응에 활용했다. 실제 하천에 테스트 베드와 시범사업을 진행해 기술의 적용성과 가능성을 검증했다.
특히 영상을 기반으로 하기 때문에 CCTV 등과 같이 기존에 설치된 영상 장치로부터 필요한 데이터를 확보해 활용할 수 있다. 영상 이미지를 통해 수위, 유속, 유량 및 하천 내 객체(사람, 차량 등)를 인식할 수 있고, IoT 기술과 연계해 실시간으로 자료를 수집할 수 있다. 또한, 고글 형태의 원격제어 장치인 홀로렌즈를 이용해 원격으로 하천의 수위 상황을 모니터링하고 홍수 상황에 대응할 수 있다.
이밖에도 디지털트윈을 활용해 대상지역과 동일한 가상공간을 만들고, 가상 홍수를 재현할 수 있다. 가상홍수는 50년 빈도 홍수, 100년 빈도 홍수 등 예측되는 홍수 시나리오 및 이상홍수 조건에 따라 흐름해석을 수행한 후 실제 홍수 흐름을 시각적으로 재현할 수 있다. 즉, 홍수 시 대상 하천 내 고수부지, 친수시설, 하천별 도로 등 사람이 이용하는 곳에 발생하는 재해를 가상공간에서 미리 경험할 수 있는 것이다.
향후 연구 방향으로는 가상공간에서 발생한 다양한 홍수 상황을 실제 모니터링 시스템 자료와 연계, 발생 가능성이 높은 피해 상황을 예측해 재난에 대응할 수 있도록 할 예정이다. 예를 들어, 예상치 못한 이상홍수나 태풍으로 인해 하천의 수위가 급격히 증가해 하천변에 위험이 닥쳤을 때, 디지털트윈(VR 등)을 통해 피난처를 파악하고, 위험지역 사람에게 대피할 수 있도록 알림을 보낼 수 있다.
연구팀은 재난문자 또는 유튜브 연결 링크 발신을 통해 위험 지역 내에 있는 사람들에게 재난 상황 알림과 대피 장소에 대한 정보를 영상으로 제공할 수 있도록 하는 것이 다음 연구과제의 목표라고 설명했다.
주요 성과물인 모니터링 소프트웨어와 IoT/디지털트윈 적용 시스템은 한국건설기술연구원이 주관으로 ㈜자연과기술, ㈜HTI코리아와 협업 개발했다. 향후 다양한 재난피해 지역에 활용이 가능한 원천기술을 확보했다는 점에서 의의가 있다.
김병석 원장은 실시간 하천재해 관리기술은 하천공학과 첨단기술의 융합적 연구로 향후 하천모니터링과 홍수 대응을 위한 디지털트윈 적용 분야로의 가능성과 방향성을 제시한다고 할 수 있다며 앞으로 기후변화로 인한 이상홍수로 예상되는 재난방지 이슈에 대응하고 홍수로 인한 인명피해도 저감할 수 있는 다양한 연구를 위해 노력할 것”이라고 밝혔다.
