‘AI로 깨어나는 노후 댐’…국책댐 AX 전환, 수자원 관리 ‘골든타임’ 확보할까

기후 위기로 극한 호우와 가뭄이 일상화된 가운데, 전국 37개 국가관리 댐의 안전을 실시간으로 감시하고 제어할 수 있는 ‘스마트댐 안전관리 시스템’이 구축을 완료하고 본격 가동에 돌입한다. 기후에너지환경부는 최근 다목적댐 20개, 용수전용댐 14개, 홍수조절댐 3개를 대상으로 첨단 인공지능 전환(AX) 기술 접목을 마쳤다. 이를 통해 더욱 촘촘한 국가 수자원 관리 체계를 마련할 수 있을지 관심이 쏠린다.

9일 기후에너지환경부(이하 기후부)는 홍수기를 앞두고 ‘스마트댐 안전관리 시스템’ 점검에 돌입한다. 송호석 기후에너지환경부 수자원정책관은 이날 오후 2시 대청댐(대전 대덕구 소재) 현장을 찾아 지능형 안전관리 시스템의 운영 현황을 직접 살필 예정이다. 이번 점검은 항공·수중 드론을 활용한 비대면 3차원 점검 시연과 통합 플랫폼 ‘K-Smart Dam’의 주요 기능 확인을 통해 홍수기(6월21일~9월20일) 대응 태세를 점검하는 자리다.

스마트댐 안전관리 시스템 도입은 국내 댐 시설물의 급격한 노후화에 따른 선제적 대응 조치다. 현재 우리나라 국가관리 댐의 절반 이상은 준공 후 30년을 경과한 노후 시설로, 고도의 전문적인 안전관리가 절실한 시점이다. 그간 전문가의 육안 점검에 의존해 왔으나 미세한 누수나 변형을 적시에 파악하기 어렵고, 집중 호우 때 댐 안정성에 미치는 영향을 면밀히 분석하는 데 한계가 있었다는 평가다.

시스템 기능은 크게 △실시간 감시(모니터링) △무인기 활용 안전점검 △빅데이터 기반 통합관리 등 세 가지 축으로 구성된다. 이는 인공지능의 ‘인지-학습-판단’ 과정을 실제 안전관리 현장에 구현한 것으로, 기존 아날로그 방식의 효율성 및 정확도 문제를 해결하는 데 중점을 뒀다.

AX 기술 도입에 따른 경제적 파급 효과도 이미 입증됐다. 지난해 성덕댐에서 실시한 실증 결과에 따르면, 인력 점검을 무인기 점검으로 대체했을 때 점검 소요일수는 100일에서 10일로 10분의 1 수준까지 줄어들었다. 점검 비용 역시 1억4000만원에서 700만원으로 무려 20분의 1 수준까지 획기적으로 절감된 것으로 나타났다.

구체적으로 실시간 감시 체계에는 GPS(위성 좌표 측정), 기울기 측정기, 열화상 카메라, 전기비저항 측정기 등 첨단 장비가 투입된다. GPS는 지표상의 미세한 변형을 상시 확인하며, 열화상 카메라는 콘크리트 표면 누수를 감지한다. 또한 전기 비저항 측정기는 내부 누수 탐사가 필요한 필 댐(Fill Dam)의 상태를 실시간으로 살펴 사각지대를 없앴다.

노후 설비 관리인만큼 안전문제에도 심혈을 기울이고 있다. 관리 과정에서 사람이 접근하기 어려운 위험 구역은 항공 및 수중 무인기가 담당한다. 댐 정상부나 수중 터널, 취수탑 등은 작업자 사고 위험이 높은 구간이었으나, 이제는 최적화된 경로로 비행하는 드론과 수중 ROV(수중 로봇)가 3차원 영상 분석을 통해 시설물 손상을 정밀 진단한다.

이렇게 수집된 방대한 데이터는 ‘K-Smart Dam’이라 불리는 통합 안전관리 플랫폼으로 집결된다. 플랫폼은 댐의 실물 정보를 가상 세계에 구현한 디지털 트윈(Digital Twin) 및 3D BIM 기술을 기반으로 작동한다. 인공지능은 가상 모델을 통해 이상 징후를 자동 분석하고, 관리기관에 보고하는 동시에 최적의 대응 방안을 제시하는 의사결정 지원 역할을 수행할 방침이다.

기후부는 시스템의 현장 안착 가능성도 긍정적으로 내다보고 있다. 이상훈 기후부 수자원개발과 과장은 “작년 말 구축 완료 후 현재까지 베타 테스트를 거쳤으며, 올해 초부터 실질적으로 활용해 왔다”며 “37개 댐이 각자의 스케줄에 따라 주기적인 점검을 진행 중이며, 오는 6월 홍수기 전 최종 점검을 통해 안정성을 완벽히 확보할 것”이라고 전했다.

정부와 한국수자원공사는 이번 성과를 바탕으로 관리 미흡 우려가 있는 지자체 댐 92개소로 사업을 확대 적용해 국가 단위의 안전관리 플랫폼을 완성할 계획이다. 또한 ‘K-water형 스마트 댐 비즈니스 모델’을 구축해 관련 기술의 해외 시장 진출을 추진하는 등 스마트 수자원 관리 산업의 글로벌 선도 체계 마련에도 박차를 가할 방침이다.

기후부 관계자는 스마트 댐의 AI의 고도화 과정 관련해 “사업 기간 내 학습된 데이터를 기반으로 현재 분석이 이뤄지고 있는데, 앞으로 사례가 쌓일수록 정밀도는 더욱 높아질 것”이라고 말했다.

이수민 기자 breathming@kukinews.com