수자원 위성 북한의 수문정보 파악 임진강 홍수예방 가능해져
수자원 위성 북한의 수문정보 파악 임진강 홍수예방 가능해져
  • 한국에너지
  • 승인 2020.09.07 16:43
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가뭄, 홍수, 녹조 해양감시 가능해져
강우레이더 현황도
강우레이더 현황도

[한국에너지신문] 올해 홍수피해가 예상외로 크게 일어나자 환경부가 서둘러 홍수예방책을 내놓았다.

인간의 판단으로 일어나는 실수를 최대한 줄이기 위해 먼저 인공지능을 활용한 홍수예방 시스템을 구축하기로 했다.

홍수예보는 홍수특보와 홍수정보로 구분한다. 이는 하천 수위를 예측하여 일어날 수 있는 상황을 인위적으로 판단하는 것으로 홍수특보는 하천수위 상승을 예측하여 범람가능성을 사전에 제공하여 홍수에 사전에 대비하는 시간을 확보하기 위한 것이다.

홍수정보는 고수부지, 천변주차장 등 하천범람 전에도 침수피해가 예상되는 지역에 대한 침수정보를 실시간 하천 수위를 바탕으로 제공한다.

이러한 정보의 제공은 모두 인간의 판단으로 이루어져 실수할 가능성이 있다.

이러한 실수를 최대한 줄이기 위한 방안으로 인공지능을 활용하는 방안을 구축한다.

인공지능은 전국100여 곳의 홍수에 취약한 하천에 홍수정보 센서를 설치하여 정보를 수집하고 이를 바탕으로 홍수예보 플랫폼을 구축 하는 것이다.

정보를 수집하고 판단하는 것을 인공지능이 하게 된다.

인공지능은 데이터가 생명인 관계로 2023년까지 구축하여 2년 동안 시범운영을 거처 2025년부터 적용한다. 이 사업에 498억 원을 투자한다.

기존의 하천 수위를 중심으로 운영하던 방식이 도심지의 돌발홍수를 예측하는데 한계가 있다는 분석에 따라 강우레이더를 활용하여 읍면동 단위까지 한 시간 전에 예측정보를 제공하는 체계를 구축한다.

2017년부터 내년까지 추진하고 있는 홍수대응 최적시간 확보기술개발을 토대로 올해 말까지 낙동강 유역 그리고 다른 강은 내년 말까지 현장실증을 마치고 2022년부터 실용단계에 진입한다.

인공지능은 21년에 빅데이터 수집을 위해 30개 하천에서 실시하고, 22년에 30, 23년에는 40개를 홍수취약 하천에 센서를 설치한다. 정보 수집을 고도화하기 위해 전국 28개소에 전파강수계를 연차적으로 설치 23년까지 마무리한다.

시범운영을 거처 홍수예보를 자동화를 2025년부터 실시할 계획이다.

기후변화 심화로 홍수나 가뭄현상의 기복이 심해져 수자원을 감시하는 수자원 위성을 2025년까지 개발한다.

수자원 위성 500짜리면 기상조건과 무관하게 홍수와 가뭄정보를 관측 폭 120내에서 하루 2회 관측할 수 있다. 수자원 위성 개발 전단계로 올해에 영상레이더 지상모델을 제작하고 검증 활용하는 선행연구를 시작한다.

내년부터 영상레이더 개발에 1,427억 원을 투입하고 위성자료 활용 시스템과 물산업 지원 전략국가 플랫폼을 150억 원을 투자해 구축한다.

위성개발이 완료되면 홍수, 가뭄, 녹조 등과 같은 광역적 감시가 가능하게 된다. 북한에서 예고 없는 방류로 인한 임진강의 홍수도 사전에 인지할 수 있게 된다. 정지궤도 통신위성 개발도 함께 추진되고 있다.

수자원 위성은 수자원관리 수재해 재난감시를 목적으로 하고 동북아시아 지역 재해 시 정보파악을 하며 공간홍수예보체계, 재해전조 감시 즉 홍수, 가뭄, 녹조, 지진, 해양재난 등을 감시한다.

관측대상은 토양수분 등 수문인자다. 탑제체는 영상레이더 위성이며 악천후나 야간에도 관측이 가능하다.

운영고도는 562, 해상도는 10m, 관측폭은 120이상, 무게는 500, 수명은 4년 정도다.

정지궤도 공공복합위성통신은 국가공공위성통신망을 구축하기 위한 것으로 공공데이터 수집관리 5G, 6G 중계기술을 확보하고 수문정보를 수집관리하며 위성항법과 해양감시용으로 사용된다.

관측대상은 수위 우량 등 수문정보이며 탑재체는 플랙서블광대역, 위성항법, 정보수집 시스템이다. 운영고도는 36, 관측지역은 한반도에 한정하며 무게는 3,500, 수명은 10년 정도다.

 

지금까지 도면으로 열람하던 홍수위험지도를 내년부터 지리정보시스템 기반으로 구축하여 온라인으로 볼 수 있게 된다. 홍수위험지도는 2001년부터 2016년까지 한강, 낙동강, 영산강, 등 국가하천에 대해 작성을 완료하고 현재 지방하천에 대한 지도를 마련 중에 있다. 지리정보시스템 기반 홍수위험지도가 완성되면 누구나 자기 주변의 홍수 가능성을 알 수 있게 된다.

추가로 강우레이더는 지표 강수에 가장 근접한 낮은 고도의 강우현상을 집중적으로 관측하고 짧은 시간 내에 발생하는 강우상황을 상세하고 높은 정확도로 관측하여 대하천이나 돌발홍수 예보에 활용하는 것이다.

기상레이더는 비구름의 발달과 이동, 태풍 바람장 등 전반적인 기상현상을 입체적으로 관측하여 기상예보와 악기상 감시에 쓰인다.

강우레이더는 감악산, 임진강, 가리산 등 전국에 9곳이 있다.

홍수위험지도는 2016년까지 국가하천 2,332가 완료되었고 금강권역, 영산강·섬진강 권역이 추진 중이며 내년부터는 업데이트 작업에 들어간다.

 

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