침수·폭염 등 기후위기 복합 재난, 디지털로 예방한다

태풍 ‘힌남노’가 한반도를 강타한 2022년. 서울 시내 반지하 거주자들과 포항 아파트 지하 주차장으로 차를 빼기 위해 내려간 주민들이 숨지는 사고가 있었다. 폭우에 따른 침수 예보를 30분 전에만 알았어도 인명피해를 막을 수 있었다. 기후변화로 인해 복합적으로 발생하는 침수·폭염 등으로 인한 피해 예상 정보를 골든타임 안에 의사 결정자에게 전달할 수 있는지 여부가 중요하다.

과학기술정보통신부와 한국건설생활환경시험연구원(KCL)은 지난 18일과 19일 수원컨벤션센터에서 열린 ‘제11회 대한환경공학회 전문가그룹 학술대회’에서 ‘디지털기반 기후변화 예측 및 피해 최소화’ 기술개발 사업 연구성과를 공개 시연했다.

이번 사업은 폭염·침수·한파 등 복합 기후위기에 대응하기 위해 도시 기후위험을 미리 보고(예측)·실제로 줄이며(저감)·신뢰할 수 있게 검증(검증)하는 전 과정을 하나의 체계로 묶은 ‘도시형 기후적응 시스템’ 개발을 목표로 진행됐다.

김상래 한국건설생활환경시험연구원(KCL) 물환경판소평가센터장이 ‘디지털기반 기후변화 예측 및 피해 최소화’ 기술개발 사업 개요를 설명하고 있다.

5GAM(일감·저감·민감·체감·공감) 기후기술 연구그룹이 과제를 수행하며, 한국토지주택공사(LH) 토지주택연구원·부산대학교·KCL이 각각 예측·저감·검증을 분담했다.

LH 토지주택연구원은 ▲예측–도시를 ‘미리 보는’ 디지털트윈 과제(주관1)에서 실증도시를 대상으로 현실모사 정밀도 95% 이상(공공측량성과심사·GNSS 기반 검증)의 디지털트윈을 구축하고, 미래 기후 시나리오를 반영한 미래예측 성능 80% 이상의 예측 알고리즘을 개발했다. 물리·가상 센싱 데이터를 결합한 데이터 플랫폼은 공인시험을 통해 데이터 생성 성능 1500 TPS(초당처리능력) 이상을 인증받아 도시 규모 실시간 기후위험 감시 기반을 마련했다.

이정민 한국토지주택공사(LH) 토지주택연구원 스마트기후환경연구센터장이 과천시를 디지털트윈으로 구축해기후위험 예측 기술을 시연하고 있다.

부산대는 ▲저감–위험을 ‘실제로 줄이는’ 기후적응 소재 과제((주관2)를 맡아 폭염·침수·한파 등 도시 피해 경로를 직접 겨냥한 소재·시스템을 개발했다. 도로 환경에서 표면온도 최대 약 15도 저감, 물 환경 미세플라스틱·오염물질 제거율 80~90% 이상, 대기 분야 특정 오염물질(VOC) 저감율100%·여과효율 99%, 결빙 방지 성능 100%에 가까운 정량 성과를 확보했. 블록·모듈·시스템 형태로 구성해 기존 도시 인프라와의 결합 가능성을 높였다.

KCL은 ▲검증–‘주장’이 아닌 ‘시험’으로 말하는 U-에코트론 과제(주관3)를 맡아 폭염·한파·강우 등 도시 기후환경을 통제해 기후 불확실성과 현장 변동성을 줄이는 시험 인프라 ‘U-에코트론(Ecotron)’을 구축했다. 동일 조건에서 반복·재현 가능한 시험으로 기후적응 소재·제품의 성능을 공정하게 분석하고, 디지털트윈 예측 결과와 실험 데이터를 비교해 예측–실험 간 정합성을 평가한다.