김성한 K-water 융합연구원장
[수요광장]
18세기 영국에서 시작된 1차 산업혁명은 기계식 직물방직기와 증기기관의 발명을 통해 경제구조의 혁명적 변화를 가져왔다. 이후, 미국과 독일이 주도한 2차 산업혁명에서는 철강, 자동차, 전기산업을 기반으로 대량생산 체계가 가능하도록 변화됐다. 3차 산업혁명은 정보통신과 로봇 생산자동화를 토대로 인터넷과 컴퓨터를 통한 사람과 사람간의 실시간 연결 구조를 형성했다.
또한 앞으로 다가올 4차 산업혁명은 3차 산업혁명의 기반이었던 디지털, 생물학, 물리학의 경계가 허물어진, 인공지능 기반의 융합 기술 혁명을 의미한다. 현재 독일로부터 시작된 정보통신과 제조업의 융합 모델인 4차 산업혁명은 전 세계적으로 새로운 기술과 비즈니스 모델을 선점하고자 하는 주도권 전쟁으로 이어지고 있다. 이러한 4차 산업혁명의 주도권 경쟁은 글로벌 산업성장률이 연평균 8.0% 이상 성장할 것이라는 전망에 따른 것이다. 지구 온난화로 의해 가뭄과 홍수의 발생 빈도가 빈번해지고 피해지역이 확대되는 등 물에 대한 문제는 UN을 비롯한 국제기구의 주요 이슈이다.
미국 캘리포니아에서는 2012년부터 가뭄이 지속되어 경제적 피해 규모가 22억달러 이상, 17천개 이상의 일자리가 줄어들 것으로 예상되고 있다. 이러한 기상 불균형 현상은 향후 지속적으로 발생될 것으로 예상되고 있어 지속가능한 물 확보가 요구되고 있다. 양적인 측면 외에도 개발도상국에서는 산업화의 성장에 따라 물을 취수하는 하천이나 저수지 관리, 수돗물 공급계통에서의 수질 안정성을 확보하지 못하는 사례가 발생되고 있다. 이러한 수량과 수질에 대한 불안정 요소를 해소하기 위한 국제기구의 노력과 관심은 증가하고 있지만 획기적인 해결방안은 미흡한 것이 현실이다.
정보통신 강국인 우리나라에서는 물로 인한 재난을 예측하기 위해 다양한 ICT 기술을 활용하고 있다. 국내 기상정보를 실시간으로 취득하여 분석하고 있으며, 비가 내리는 즉시 인공위성을 이용하여 실시간으로 강우량을 측정하는 시스템을 구축해 운영하고 있다. 또 저수지에 저장돼 있는 물의 양과 수질의 변화를 실시간으로 감시함은 물론 각 가정으로 공급되는 수돗물을 고도 정수처리해 안전하고 건강한 물을 공급하고 있다.
이와 함께 공급배관에서 발생될 수 있는 수질 오염 등에 대처하고 취수원의 다변화를 확보할 수 있도록 각 가정에 가까운 위치에 정수시설을 구축하는 분산형 용수공급시설을 시범 설치하고 있다.
이와 같이 물로 인한 재난 방지와 안전한 물 공급을 위한 기술은 국민의 높은 기대에 부응하기 위해서는 기술의 융합이 필요한 때이다. 4차 산업혁명으로 인해 물관리기술은 자동화·정보화·지능화 될 것으로 전망된다. 특히 가뭄과 홍수에 대비해 광범위한 국내·외 지역의 각종 데이터를 수집하고 분석하는 빅데이터 분석체계가 형성될 것이다. 인공지능 기반의 시뮬레이터를 통한 빅데이터 분석으로 수량과 수질뿐만 아니라 생태환경 피해를 최소화시킬 것이다.
이러한 재난상황에서의 효율적 대응을 위해 피해예상 지역의 영상정보가 시민들의 눈앞에 제공되고, 피난 시 시뮬레이션을 통해 가장 안전한 대피경로를 제시할 것이다.
또한 수도관 사고발생을 사전에 예측하여 알려주고 누수가 발생하면 자동으로 위치를 파악하여 체계화된 복구가 이루어져 단수가 없는 지능형 수도공급 체계가 구축될 것이다.
우리가 마시는 수돗물은 각 가정에서 가장 가까운 정수시설로부터 공급되며, 수질 등 물에 대한 각종 정보를 제공하여 건강에 적합한 물을 선택할 수 있게 될 것이다.
4차 산업혁명과 물관리 기술의 융합을 토대로, 홍수와 가뭄 등 물 걱정없는 사회로물이 여는 미래를 기대해본다.