[공학저널 김하늬 기자] 인구 천만에 육박하는 서울시는 급격한 도시화와 인구증대로 인해 해결해야 할 도시문제가 산적해 있다. 단적인 예로 가까운 미래에는 기후변화를 비롯해 교통 혼잡, 미세먼지, 쓰레기, 노후 인프라 등의 도시문제가 심화될 것이며, 교통시스템과 건축 환경 전반에 걸쳐 스마트 도시 인프라 구축이 본격화될 것으로 전망되고 있다.
많은 전문가들은 현재가 성장과 변화의 전환기라고 말한다. ‘노후 인프라 혁신과 신성장 기반 인프라 확보’의 적기이기 때문이다. 과거 경제 개발 기 국가성장을 주도한 인프라 대부분이 노후화를 겪고 있어 가까운 미래 국가의 성장 동력이 될 도시 인프라의 구조적 혁신이 필요한 시점이다.
‘도시 인프라’는 시설물뿐 아니라 도시와 관련한 전반적인 시스템을 말한다. 여기서 한 단계 더 발전한 ‘스마트 도시 인프라’는 도시 의사결정자에게 효율적인 도시 관리를 가능하게 하고 보다 높은 삶의 질을 제공하는 인프라를 일컫는다.
그리고 이러한 스마트 도시 인프라는 다양한 융합 기술의 투입이 필수적이다. 이를 통해 기존 인프라의 효율적 활용을 도울 뿐만 아니라, 새로운 도시 삶의 질 향상에 기여와 신산업 성장 동력이 될 수 있다. 서울기술연구원 도시인프라연구실에서는 각종 도시환경 변화에 따른 도시 인프라 문제를 선제적으로 해결하고 노후인프라의 관리, 안전 향상을 위한 첨단 유지관리ㆍ대응 기술을 개발하는 연구를 수행하고 있다.
도심 고밀화, 강우패턴의 변화 등을 반영해 지능형 물순환 도시를 위한 통합 물관리 시스템 구축 연구, 기후변화, 자원고갈, 폐기물 증대에 따른 도시문제에 대한 지속가능 발전형 인프라 기술 연구 등을 예로 들 수 있다.
이에 <공학저널>은 서울기술연구원 도시인프라연구실 김정환 실장(사진)을 만나 현재 개발 중인 기술과 그간의 성과에 대해 들어봤다.
현재 도시 인프라의 노후화, 도시문제 해결에 앞장서고 있는 것으로 알고 있다
대부분 도시인프라연구실이라고 하면 시설이라고 생각하는 경우가 많습니다. 하지만 우리 연구실은 서울시 내의 모든 시스템을 다룬다고 보시면 됩니다. 물순환, 한강, 토지이용, 산지 등 시스템 전반과 건설, 외부변화와 지속발전가능성 파트의 세 가지 분야에서 서울의 지속적인 발전 방안에 대해 연구를 진행 중입니다. 노후 인프라의 안전 향상 및 인프라 성능개선 기술·정책 연구·개발, 보급과 인프라 데이터 정보화와 빅데이터 분석 및 미래 예측, 선제적 유지관리를 통한 노후 인프라의 장수명화 연구, 지능형 도시물순환을 위한 통합 물관리 시스템 구축 연구 등을 수행하고 있습니다.
말씀 하셨듯이 시설물에서는 노후 인프라가 화두입니다. 하지만 과거와는 달리 패러다임을 변화해 선제적으로 유지보수 연구를 진행할 계획입니다. 노후 인프라를 어떻게 유지·관리 할 것인지, 안정성을 확보할 수 있는 조사 관리 방법은 무엇인지 등 지난 2010년 조례를 만들어 국가보다 빠르게 예방·유지관리에 대한 필요성을 인식하고 빅데이터 시스템을 구축하고 있습니다. 데이터의 질적 보완, 분석기법의 고도화, 플랫폼 연구 등 선제적 유지관리를 위한 종합적인 연구를 진행 중에 있습니다.
도시의 노후화에 따른 지하공간의 활용방안이 대두되고 있다
기술적인 측면에서 지하공간을 바라보면 안전문제를 생각할 수밖에 없는 것 같습니다. 시설물은 노후화를 비롯해 재난에 따른 안전에 대한 장기적인 고민이 필요한 부분입니다. 이에 연구원에서는 지하공간에서의 안전을 위한 플랫폼과 모니터링 기법들을 연구 중에 있습니다. 디지털 트윈을 통한 지상·지하 통합 플랫폼을 국내에서 최초로 우리 연구원에서 만들 계획을 갖고 있습니다.
물론 시민과 공공기관, 학자들이 바라보는 관점은 모두 다를 것입니다. 지하공간을 실질적으로 활용할 때에는 시민들의 의견을 꼭 포함해 계획해야 하며 연구 방향도 따라야 한다고 생각합니다. 우리가 만드는 스마트시티 안에는 시민들의 미래를 반영해야 하기 때문입니다. 이렇듯 우리 연구원에서는 시민의 니즈를 즉각 반영하는 것, 시민에게 필요한 연구를 하는 것을 중심으로 하기 때문에 다른 연구원과는 차별화되는 부분이 아닐까 싶습니다.
현재 연구실에서 개발 중인 주요 기술은 어떤 것들이 있는지
단기 유지보수와 사후관리에 방점이 찍혀있던 시설물 관리를 미래를 대비한 중장기적‧선제적 대응방식으로 전환, 생애주기적 관점으로 관리할 수 있는 기술을 개발 중입니다. 서울시에서 추진 중인 시설물의 점검, 보수보강 등 세부 이력을 DB화하고 빅데이터 기술을 활용할 예정입니다. 또한 시설물의 상태변화, 유지관리비용 등을 예측‧분석해 최적의 보수보강 시점을 산출하는 예측 시스템을 고도화하기 위해 현재 BIM 기반의 시설물 유지관리 플랫폼을 개발하고 있습니다.
이와 함께 누적된 노후포장 도로를 해소하고 안전·쾌적·장수명 서울도로 유지관리를 목표로 하는 구조물 포장의 품질향상과 장수명화를 위한 체계화된 유지관리 기준 연구를 수행 중에 있으며, 향후 IoT, 빅데이터, 스마트 센서 등의 기술을 활용한 스마트 도로 통합 유지관리를 목표로 연구를 진행해 나갈 계획입니다.
출범한지 1년을 넘어섰다. 그간의 성과는
물순환과 관련해 전 세계 최초로 도시단위에서 지하수를 고려한 연구를 진행한 것이 가장 큰 성과가 아닐까 싶습니다. 도시 물환경 변화로 인한 물순환 회복 필요성에 따라 그간 서울시 빗물마을 조성사업 효과를 분석하고, 통합 물관리 방안을 도출하는 등 서울시에 적합한 물순환 회복 정책수립 방향 제시 및 기술개발로 지속가능 물순환 조성을 지원하고 있습니다.
도시인프라연구실의 앞으로의 계획은
국가기관은 원천기술을 개발하고, 우리 연구원은 응용기술을 실용화한다는 점에서 정체성이 구분됩니다. 때문에 공동연구가 중요한 부분으로 생각되며, 타 기관과의 공동 연구를 더욱 많이 진행할 예정입니다. 그리고 이를 통해 시민이 안전하고 편리한 삶을 누릴 수 있는 도시, 서울을 만들 계획입니다. 시민과 함께 성장하는 연구원, 시민 속의 연구원이 됐으면 하는 바람입니다.
