도시 침수 즉각 알려 사고 줄인다

건설기술연구원, 장마철 침수 모니터링·경보 시스템 개발

건설기술연구원이 새로 개발한 '웨이브 서프(WAVE-Surf)'는 현장에서 직접 수위를 관측해 침수 시작 10초 내에 경보 알림을 보낸다. 건설기술연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 한국건설기술연구원 미래스마트건설연구본부 장봉주 박사팀이 도시 곳곳의 현장 침수 상황을 직접 모니터링하고 실시간으로 경고를 알리는 초소형 센서와 플랫폼을 개발했다. 이 초소형 센서와 플랫폼은 홍수때 저지대 주택 뿐만아니라 지하차도, 지하주차장, 도로암거 등 지하 시설물의 침수 상황을 상시로 감시하고 위험을 경보할 수 있다.

연구진은 10일 "이 기술은 기존의 CCTV 영상 분석이나 강수량에 의존한 간접 분석법과 달리 현장에서 직접 수위를 관측해 즉각 대응 가능한 기술"이라고 설명했다. 그러면서 "긴급 상황에서 빠르고 정확한 침수정보를 제공할 수 있어, 도시 침수 모니터링 및 대응에 큰 도움이 될 것"이라고 말했다.

건설기술연구원에 따르면, 도시침수 피해는 하천 범람 등의 '외수 침수'보다 집중호우에 따른 배수 시설의 배수 한계 초과에 의한 '내수 침수'가 3배 이상 많은 것으로 나타났다. 배수관에서 넘친 빗물이 땅으로 스며들지 못하고 그대로 저지대로 흘러 들어 급격히 침수가 발생했기 때문이다.

현재 정부 및 지자체는 여름철 배수시설물 집중 정비를 통해 침수 사고 예방에 심혈을 기울이고 있다. 침수계측, 강우관측소, 예측강우, CCTV 영상 등의 데이터를 기반으로 한 도시 침수 모니터링 시스템을 운영 중이다. 하지만 복잡한 도시환경에서 개별 단위로 직접적 침수 상황을 모니터링하기에는 어려운 실정이다.

연구진이 새로 개발한 기술은 '웨이브 서프(WAVE-Surf)'로, 레이더를 기반으로 하는 도시 침수 감시 기술이라는 뜻을 내포하고 있다. 당초 소하천, 계곡 홍수 감시를 위해 개발했던 'RF-웨이브'를 도시 환경에 맞춰 개량한 것이다.

이 기술은 산업용 레이더와 신호처리 알고리즘을 활용한다. 이를 통해 사람, 자동차 등 복잡하고 빠르게 변화하는 주변 환경과 유입되는 빗물을 정확히 구분할 수 있다. 특히 1㎝ 단위로 침수위와 빗물 유입 속도를 계산해 낸다. 최소한의 정보량으로 침수 상황을 관제센터에 매 초 단위로 실시간 전송한다.

또, 미리 설정해 둔 위험 침수위와 자체 계산한 침수 속도를 근거로 위험을 판단하고 즉시 경고 알림을 보내 빠른 대피를 안내할 수 있다. 이와함께 장치에 탑재된 사물인터넷(IoT) 기능을 이용해 현장 기상 상황까지 수집함으로써, 현재 발생한 침수가 강우에 의한 것인지 다른 원인에 의한 것인지도 판별할 수 있다.

한편,연구진은 다양한 침수 환경을 가정한 실증 테스트를 통해, 개발 기술의 고도화 및 성능 기준을 정립할 예정이다. 또한, 디지털 트윈에 기반한 자세한 현장 정보를 결합해 정확한 침수 위험 정보를 제공하기 위해 노력 중이다.
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