[기고]4차산업혁명시대 맞춤형 기후변화 대응

임태환 한국수자원공사 낙동강유역본부 유역관리처장

임태환 한국수자원공사 낙동강유역본부 유역관리처장

최근 산림청 국립수목원은 인공지능(AI·Artificial Intelligence)을 활용해 봄꽃 개화 시기를 분석했다.

인공지능 기반의 통계 모델인 기계학습 기법을 적용해 관측 지역의 온도, 고도, 강수량, 전년도 단풍 시기는 물론 12년간 축적된 실제 개화 시기 데이터를 기반으로 각 지역의 특성에 맞게 개화 시기를 예측했다.

올해의 산림 봄꽃 만개는 3월 중순 무렵부터 제주도에서 시작하여 완도를 거쳐 내륙으로 점점 확대될 것으로 보이며, 특히 관측 지점의 해발고도가 높은 지리산, 소백산, 속리산에서는 다른 지역보다 봄꽃 만개가 늦을 것으로 알려주고 있다.

이러한 인공지능은 1943년 인공지능의 일종인 신경망 모형(Artificial Neural Network)이 제안되면서 시작되었고 인공지능이라는 용어는 1956년 존 매카시가 사용하면서 등장하게 되었다.

인공지능 기술은 학습을 위한 데이터가 필요했으나 2000년대 이전까지는 대량의 데이터를 수집하기 어려운 상황이었다. 하지만 2000년대 후반에 들어 인터넷과 스마트폰의 보급, 그리고 사물인터넷(IoT)의 출현으로 방대한 양의 데이터가 쏟아지기 시작했고, 정보 수집(인터넷・스마트폰・IoT)-빅데이터-클라우드-AI로 이어지는 산업 플랫폼의 구축과 이를 기반으로 한 산업 환경의 변화는 4차 산업혁명이라고 불리고 있다.

21세기 인류의 최대 난제는 양극화와 기후변화로 여겨지고 있다. 최근 정부에서도 기후변화에 따른 집중호우가 증가하면서 인공지능, 수자원 위성 등 첨단기술로 집중호우와 이에 따른 피해를 근본적으로 줄이기 위한 대책의 일환으로 이를 활용한 선제적 예측・분석 체계, 즉 과학적 홍수 관리를 본격 추진한다고 밝혔다.

정부 정책에 발맞추어 한국수자원공사 낙동강유역본부에서도 4차 산업혁명 핵심 기술인 인공지능, 빅데이터 등을 활용하여 댐 운영 고도화 기법을 마련하고, 홍수기 최적의 댐 운영 의사결정을 지원하는 댐 운영 고도화 기법 연구를 추진하고 있다.

특히, 정부가 지난 2004년 9월 '치수 능력 증대 기본구상'을 수립하고 전국 24개 댐이 극한홍수 시 댐의 붕괴를 막고 댐 하류 지역민의 소중한 재산과 인명을 지킬 수 있도록 한 '극한홍수 대응사업'과 댐 운영 고도화의 연계 시행은 극한홍수를 하드웨어와 소프트웨어 모든 측면에서 효율적으로 대응할 수 있도록 할 것이다.

최근 지역 의견 수렴이 이루어지고 있는 남강댐 극한홍수 대응사업에 대해서도 댐 시설을 개선하는 구조적 대책과 운영을 고도화하는 비구조적 대책을 병행하여 착실히 추진하고 있다.

이에 더하여 물관리 일원화 이후 유역 내 수량-수질-수생태를 연계한 통합 물관리 체계 구축에 착수하고 단계적으로 인공지능 기술을 도입하여 고도화를 추진 중에 있다.

댐 운영 시 수량과 수질을 동시에 고려하는 모델링 체계 구축과 인공지능을 이용한 녹조 예측 고도화 등을 동시 추진함으로써 수질사고 및 녹조 발생 등의 이슈 발생 시 적기에 의사결정을 할 수 있는 댐 운영 시스템을 준비하고 있다.

앞으로도 한국수자원공사 낙동강유역본부는 극한홍수 대응사업의 차질 없는 추진과 4차 산업혁명 핵심 기술을 기후변화 대응에 활용할 수 있도록 다양한 댐 운영 기법 고도화 연구를 추진할 것이며, 사후 관리가 아닌 사전 예측 시스템 마련으로 물관리 선진화 노력을 지속해 나갈 것이다.