이상기후 일상이 된 시대… 예측·시뮬레이션으로 선제 대응 [재난안전 대한민국(3)]

상반기 디지털트윈 플랫폼 구축
이상기후 분석·예측 자료 제공
기술개발 거버넌스 추진 계획
서울 등 지자체 적극 활용 예정
복합적 재난상황 대비에 유용

지난해 11월 8일 경기 고양시 킨텍스에서 열린 2023 스마트 국토엑스포에서 디지털트윈 3D 기반 도시침수 분석 기술이 시연되고 있다. 뉴시스

이상기후가 일상이 된 뉴노멀(New Normal) 시대가 도래하면서 디지털 기술을 재난분야에 활용하는 방안이 급부상하고 있다. 정부는 디지털 기술을 확대 적용해 과학적 재난관리 체계를 강화한다는 방침이다.

1일 행정안전부에 따르면 디지털 기술을 활용한 상황관리 체계를 구축하고, 재난대응 현장에 디지털 기술을 실제로 적용할 수 있도록 실증사업이 추진중이다. 기관별로 관리하는 재난정보를 연계해 통합적으로 모니터링할 수 있도록 디지털 모니터링 상황관리 시스템을 구축한다. 기존 CCTV와 관제시스템을 활용·연계해 재난 위험징후와 이상행동을 자동으로 감지할 수 있는 지능형 관제시스템도 구축키로 했다.

■'재해재난 디지털트윈 플랫폼' 구축

디지털트윈, IoT 센서 등 디지털 기술의 재난 분야 활용성을 높이기 위해 '통합 재해재난 디지털트윈 플랫폼'을 상반기에 구축할 예정이다. 도시침수 대응 시스템을 현장에서 실증하고 전국으로 확대 적용을 추진한다.

특히 클라우드 기반의 디지털트윈 플랫폼을 구축해 데이터 분석 및 시뮬레이션을 구현하고 이를 기반으로 실시간 모니터링, 침수 예측 분석 자료를 제공한다. 중앙부처, 자치단체, 민간의 디지털 재난대응 거버넌스를 구축해 재난분야에 활용 가능한 기술을 함께 개발하는데도 힘을 쏟기로 했다.

디지털트윈(Digital Twin)은 최근 재난안전 분야에서도 4차 산업혁명과 더불어 떠오르고 있는 핵심기술 중 하나로 여겨지고 있다.

재난안전 분야에서 디지털트윈 기술이 중요하게 여겨지게 된 배경에는 기후변화와 사회, 경제 발전으로 기존 시스템이 복잡해지면서 최근 일어나는 재난사고의 예측 불가능성, 전개양상의 다양성, 피해 규모의 확장성 등에 대한 체계적인 대응이 점차 어려워지고 있는데 따른 것으로 풀이된다.

디지털트윈 기술은 현실 사회를 디지털 가상세계로 변환하고, 디지털 가상세계 상에서 시뮬레이션을 통해 예측 기능을 수행하는 과정이다. 현상에 대한 특징을 분석해 모형화하고, 분석 목적에 따라 현상파악과 시뮬레이션을 통한 예측기능을 수행하는 역할을 하게 된다.

다만 이같은 디지털기술을 재난현장에서 구현하기 위해서는 현실세계의 데이터를 지속적으로 수집하고 동기화하는 과정이 필요하고, 예측모델링을 위해 인공지능과 시뮬레이션 기술이 필요하다는게 전문가들의 시각이다.

디지�트윈 기술은 실생활에서 일어나는 다양한 재난사고에 대해 가상의 공간에서 다양한 시나리오와 시뮬레이션을 제공함으로써 효율적인 재난안전관리의 솔루션으로 역할을 할 것으로 기대되고 있다.

박상진 한국행정연구원 부연구위원은 "디지털트윈을 통해 직면한 문제의 해결이 가능한 대상 분야를 선정해야 한다는 측면에서 정책 목표 선정과 해결방식이 명확한 재난안전 분야에 적용이 적합하다"면서 "디지털트윈 모델링은 명확한 목표 하에 공학적 방식으로 최적화 방안을 표출하는 데 장점이 있다"고 분석했다. 정책목표 선정이 상대적으로 용이하고, 공학적인 방식으로 해결이 명확한 재난안전 관리분야에 디지털트윈 활용은 적합하다는 견해다. 이같은 디지털기술을 활용한 사례도 여럿 나오고 있다.

■서울시 스마트안전도시 구현에 디지털 적극 활용

스마트 도시를 운영하는데 있어 행정적으로 안전관리가 매우 중요하게 여겨짐에 따라, 다양한 도시안전 서비스를 제공하기 위해 디지털트윈과 같은 데이터 기반의 신기술을 지역의 도시계획에 적용함으로써 스마트 재난안전관리 체계 구축에 기여하고 있다.

서울시의 경우, 스마트 안전도시 구현을 위해 IoT(사물인터넷), 빅데이터 등 4차 산업혁명 기술 기반의 디지털트윈을 활용해 4가지 서비스(시설물 안전관리, 기후변화 및 기상이변 대응, 안전약자보호, 행정의 위기관리 능력제고)로 구분해 세부전략들을 제시했다.

경상남도의 경우 기술, 제도, 조직, 문화 등 다방면에서 스마트 안전관리체계 구축방안을 제시했다. 특히 디지털트윈을 활용한 스마트 도시 구현에 역점을 두기로 했다. 인천시는 실제 디지털트윈 기술을 스마트 도시의 재난안전 분야에 활용하고 있다.

디지털트윈 기술을 활용한 도시기반시설의 체계적 안전관리도 주목받고 있다.

디지털트윈 기술기반으로 시설물들의 3D시각화와 시뮬레이션을 통한 다양한 환경에서의 재난안전 사고 예방에 활용하는 것은 물론 건축 분야의 대표적 디지털트윈 기술이라 할 수 있는 BIM(Building Information Modeling) 등의 기술기반으로 3D모델링 등을 통한 건축물의 통합적 재난안전관리 사례도 나오고 있다.

도시기반시설 중 하나인 전력, 통신, 상하수도라인 등의 도시의 핵심기반시설을 디지털트윈 기술로 구현해 다양한 복합적 재난상황에 대비상황에 활용하기도 한다.

그러나 시뮬레이션 기반의 디지털트윈은 연산을 위한 상당한 시간이 요구되므로 실시간 적용을 통한 빠른 상황 판단에 있어 근본적 한계가 존재한다. 디지털트윈 기술이 아직 여러 구조적 및 환경적 제약으로 모든 산업에서 적극적으로 활용되고 있지 못하는 현실에서 신속성, 정확성, 효율성 측면에서 장점을 가질 수 있는 방안을 강구해야 한다.