디지털트윈 기반 통합플랫폼으로 지하공동구 재난상황 예방·대응한다
디지털트윈 기반 통합플랫폼으로 지하공동구 재난상황 예방·대응한다
  • 전찬민 기자
  • 승인 2023.05.23 10:36
  • 댓글 0
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디지털트윈 기반의 지하공동구 화재·재난지원 통합플랫폼 개념도
디지털트윈 기반의 지하공동구 화재·재난지원 통합플랫폼 개념도

[공학저널 전찬민 기자] 지하공동구는 지하공간 특성 때문에 재난발생 상황을 정확하게 파악하기 어려워 효과적인 재난 대응이 어려운 상황이 발생할 수 있다. 인력 중심의 관리만으로는 이러한 재난상황을 예측하거나 즉각 대응하기에는 한계가 있으며, 신속하고 효율적인 재난 대응을 위해서는 스마트 기술과 융합하고 이를 기반으로 디지털트윈을 구축할 필요성이 강조되고 있다.

지난 2018년 발생한 서울 아현동 KT 통신일반구 화재 재난을 살펴보면 화재발생 상황을 지상에서 파악하기 어려워 많은 공간이 침수되고 이를 복구하는데 장시간이 소요됐다. 이로 인해 통신선 소실에 의한 직접 피해뿐 아니라 통신을 기반으로 하는 치안 서비스, 의료서비스 등 사회 기반 서비스가 중단됐으며. 특히 긴급구조서비스가 중단돼 심장마비 환자가 긴급 이송되지 못해 사망하는 인명 피해도 발생했다.

뿐만 아니라, 통신 서비스가 중단됨에 따라 IPTV, SNS 등 온라인 서비스가 중단됐으며, 온라인 상거래, 카드 결재 등이 중단돼 지역 소상공인 경제활동 제약과 유동인구가 유입되지 못해 일정기간 지역사회가 붕괴되는 피해가 발생했다.

이에 따라 지하공동구는 재난이 발생하기 이전에 비정상적인 상황을 이해하고 예측해 재난 발생을 억제하기 위한 예방이 중요하다. 즉, 재난 발생 시 초기 대응하고, 재난이 확산될 경우 지하공동구 정보를 지속적으로 수집할 수 있는 기술을 개발해 효과적인 재난안전 관리 기술 개발이 절실히 필요하다는 것이다.

이는 지하공동구가 인력 중심으로 재난안전관리가 진행됨에 따라 전 구간을 동시에 감시하고 재난에 효과적인 대응이 어려울 뿐 아니라 관리자의 경험에 따라 관리 방법이 달라질 수 있기 때문이다.

이에 따라 지난 2020년 디지털트윈 기술을 활용해 지하공동구 전구간을 동시에 감시하고 이상상황을 빠르게 감지해 재난발생을 억제하고 재난 발생시 초기 대응과 능동대응을 위한 기술을 개발을 위한 연구가 착수됐다. 특히, 과학기술정보통신부, 행정안전부, 국토교통부, 산업통상자원부가 협력하는 다부처 사업으로 디지털트윈 기술을 활용해 국가기반시설인 지하공동구를 안전하게 관리하는 기술 개발이 본격적으로 수행되고 있다.

지하공동구는 국민들이 편리한 사회생활을 영위하기 위해 필요한 전기, 통신, 수도 등을 전달하는 라이프라인이 2종 이상 설치·수용된 지하시설물로 화재·재난이 발생할 경우 막대한 피해를 유발하고 사회기반 서비스가 중단돼 극심한 사회적 혼란을 야기시킨다.

이에 이번 연구과제는 막대한 직간접 피해를 발생하는 지하공동구의 재난이 발생하기 이전 비정상상황을 감지하고 효과적인 방법을 추론해 예방함으로써 재난 발생을 억제하는 기술을 개발하고 있다. 또한, 현장정보를 수집하기 위한 다양한 복합센서, 영상센서 등을 개발해 현장에 설치하고 화재재난 상황에서도 안정적으로 전달하기 위한 고가용성 네트워킹 기술도 개발되고 있다.

이를 기반으로 현장으로부터 수신된 정보는 빅데이터, 인공지능, 시뮬레이션 등 지능형 기술을 활용·분석해 상황을 이해하고, 문제가 있을 경우 효과적인 예방·대응을 위한 의사결정지원정보를 추론할 수 있게 된다. 이에 관리자는 디지털트윈 지하공동구 관제 시스템을 통해 이러한 정보를 일목요연하게 확인하고 신속한 조치할 수 있을 것으로 예상되고 있다.

특히, 현재까지 세계 최고 수준의 고정밀 3차원 공간정보, 이동형 지능시스템 등 기술을 개발해 현장에 적용하고 있다. 현장정보 수집·전달 기술, 시공간 데이터 전처리와 통합기술, 데이터 분석에 의한 상황인지 기술, 위험도와 의사결정 지원정보 추론 기술, 지능형 상황관제 등 다양한 디지털트윈 기반의 지하공동구 안전관리 기술 개발을 통해 실증도 진행될 예정이다.

한국전자통신연구원 재난안전지능화융합센터 정우석 센터장(사진)은 “디지털트윈 기술은 AI, 빅데이터, 시뮬레이션 기술 이외에도 네트워크, IoT, 지능형 로봇 등 전방위 ICT 기술을 융합하는 것이 매우 중요하다”며 “연구단은 국내 우수한 ICT 기술을 융합해 통합 플랫폼을 개발함으로써 재난안전분야의 응용 서비스 기술 확보와 국내 디지털트윈 산업 생태계 조성뿐만 아니라 요소 기술단위로 다양한 산업분야 적용함으로써 타 산업분야 활성화에도 기여하고 있다”고 말했다.

한편, 그간의 연구개발을 통해 지난 2021년 4월 지능형 이동시스템(레일형 로봇+지능셩 관제시스템)은 실제 현장에 적용해 무인 순찰 서비스를 제공하고 있다. 또한 다양한 요소 기술들을 활용해 지하공동구 스마트 관리 시스템 사업화, 국방분야 무인 순찰서비스, 자율 주행 등 타 산업융합 사업화를 통해 약 90억원의 사업화 성과를 달성하기도 했다.

그 밖에도 방송, 지면, 기고 등 홍보 활동과 대한민국 안전산업 박람회 등 다양한 국내 전시회에 참여해 디지털트윈 기술과 재난안전 산업분야의 융합기술 저변 확대에도 많은 노력을 기울이고 있다.

정 센터장은 “연구단은 지하공동구를 안전하게 관리하기 위해 디지털트윈 기술을 활용해 지하공동구 화재·재난 상황을 조기 예측하고 예방하며, 재난 발생시 효과적인 대응을 함으로써 국민들이 안심하고 지속가능한 사회쟁활을 제공을 목표로 하고 있다”며 “현재 개발된 다양한 기술들은 올해 하반기에 현장에 적용해 1년 이상 현장적용 실증을 할 계획이며, 이를 통한 안정적이고, 현장 친화적인 플랫폼을 확보하고자 최선을 다하겠다”고 말했다.

 


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