건설기술硏, 도시 침수상황 감시 경고 시스템 개발

지난해 8월 한강 이남 지역을 중심으로 쏟아진 국지성 폭우로 인해 서울 신림동 반지하 주택에서 일가족 3명이 숨진 안타까운 사건이 있었다. 9월에는 태풍 힌남노 때문에 포항 인덕동 한 아파트 지하 주차장에서 급작스럽게 유입된 빗물 때문에 9명이 사망하기도 했다. 이 때문에 정부와 지방자치단체는 여름철 배수 시설물 집중 정비를 통해 침수 사고 예방 노력을 기울이고 있지만 복잡한 도시환경에서 저지대 주택, 지하차도, 지하 주차장 등 개별 단위로 직접 침수 상황을 감시하기는 어렵다.

이에 한국건설기술연구원 미래스마트건설연구본부는 홍수 발생 시 저지대 주택, 지하차도, 지하 주차장, 도로 암거 등 지하 시설물을 비롯해 도시 곳곳의 현장 침수 상황을 직접 모니터링하고 실시간으로 경고 알림을 줄 수 있는 초소형 센서와 플랫폼을 개발했다고 10일 밝혔다.

도시 침수 피해는 하천 범람 같은 외수(外水) 침수보다 갑작스러운 집중호우에 따른 배수 시설의 한계 초과로 인한 내수(內水) 침수가 3배 이상 많은 것으로 알려져 있다. 배수관에서 넘친 빗물이 땅으로 스며들지 못하고 그대로 저지대로 흘러 급격히 침수가 발생한다는 말이다.

이번에 연구팀이 개발한 ‘WAVE-Surf’ 기술은 레이더를 기반으로 하는 도시 침수 감시 기술로 기존에 소하천, 계곡 홍수 감시를 위해 개발했던 ‘RF-WAVE’를 도시 환경에 맞춰 개량한 것이다.

산업용 레이더와 신호처리 알고리즘을 통해 사람, 자동차 등 복잡하고 빠르게 변하는 주변 환경과 유입되는 빗물을 정확히 구별할 수 있다. 특히 1㎝ 단위로 침수위와 빗물 유입 속도를 계산할 수 있으며 최소한의 정보량으로 초 단위의 침수 상황을 관제센터로 실시간 전송할 수 있다. 또 미리 설정한 위험 침수위와 자체 계산한 침수 속도를 근거로 위험을 판단하고 즉시 경고 알림을 보내 빠른 대피를 안내할 수 있다. 실시간으로 기상 상황을 수집해 침수가 강우에 의한 것인지 다른 원인에 의한 것인지도 판단할 수 있다.

다양한 침수 환경을 가정한 실증 연구를 거쳐 기술 고도화, 성능 기준 정립을 통해 상용화할 수 있을 것으로 기대된다.

연구를 이끈 장봉주 박사는 “이번 기술은 기존 CCTV 영상 분석이나 강수량에 의존한 간접적인 분석 방법과는 달리 현장에서 직접 수위를 관측하여 즉각 대응할 수 있는 기술이라는 점에서 차이가 있다”라면서 “긴급 상황에서 빠르고 정확한 침수정보를 제공할 수 있어 도시 침수 모니터링 및 대응에 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다.