한국건설기술연구원 수자원하천연구본부, 수위 자동 측정 장치 '스마트 목자판' 개발
국내 연구팀이 AI(인공지능)로 동남아시아 국가의 홍수를 정확히 예측하는 시스템을 개발했다.
한국건설기술연구원(이하 건설연)은 수자원하천연구본부 연구팀이 하천 수위와 내수 침수 수위를 동시에 정밀 측정할 수 있는 계측 시스템(스마트 목자판)을 개발했다고 29일 밝혔다.
목자판은 하천이나 강에서 수면의 높이를 눈금으로 표시해 수위를 직접 관측할 수 있는 계측 장치다. 연구팀은 수동으로 조작하던 기존 목자판과 달리, AI를 활용해 자동으로 수위를 관측하고 기록하는 스마트 목자판을 제작했다.
스마트 목자판은 수위를 자동으로 측정해 이상값을 분석하고 홍수를 예측한다. 실시간으로 수위 자료의 품질을 관리하며 미래의 수위 변동성까지 예측하는 게 특징이다.
스마트 목자판의 측정 장치로는 센서 간 전기 저항 변화를 측정하는 '저항식 센서'와 부력체(물에 뜨는 물체)의 위치를 감지해 수위를 측정하는 '레이저식 센서'를 사용했다. 센서는 매우 세밀한 2㎜(밀리미터) 오차 범위에서 정밀하게 수위를 측정한다. 태양광 전원을 사용해 외부 전력이 없어도 작동한다.
연구팀은 2023년부터 지난해, 동남아시아 홍수기 동안 라오스 메콩강 본류에 스마트 목자판을 설치해 수위를 측정했다. 그 결과 수동 관측과 동등한 수준의 정확도를 기록하며 실효성을 입증했다.
연구팀은 "스마트 목자판은 기존 외국산 장비 대비 절반 이하 비용으로 설치할 수 있고 유지보수도 간편하다. 수집된 데이터도 자동 전송되기 때문에 인력과 예산이 부족한 개발도상국에서도 활용도가 높다"고 했다. 향후 스마트 목자판 기술을 지하공간 등 도심 지역에도 쓸 수 있는 모듈형 제품으로 확대 개발할 계획이다.
스마트 목자판에 활용된 AI 품질관리 기술은 WMO(세계기상기구)/ESCAP(아시아태평양경제사회위원회) 태풍위원회 연간 총회 및 통합 워크숍 보고서에 수록되며 국제적 신뢰성을 공식적으로 인정받았다.
박선규 원장은 "건설연은 단순한 기술 개발을 넘어 극한 자연 재난에서도 국민을 지킬 수 있도록 최선을 다하겠다"고 했다.
