[IT기획-②] 제4차 산업혁명 시대 기후변화 어떻게 대응할까

하수은 / 기사승인 : 2019-06-17 09:32:34
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한국은 가용수자원이 적은 물 스트레스 국가
도시화로 인한 물부족 전세계적인 문제 대두
통합 물관리로 수자원 비효율성 적극 저감을

[일요주간=하수은 기자] 우리나라는 1,277㎜로 세계평균의 1.6배 이지만 좁은 국토에 사람이 많이 살고 있어 1인당 강수총량은 세계 평균의 1/6로 기본적으로 가용수자원이 적은 물 스트레스 국가이다.

더욱이 연도별, 시기별 및 지역별 강수량의 편차가 커, 물 관리 여건이 매우 불리한 국가 중 하나로 기존 수자원의 효율적 활용의 중요성이 무엇보다 중요한 시점에 직면해 있다. 

 

◆ 기후변화로 물부족시대 도래할 듯

 

설상가상으로 인구증가 속도에 비해 도시의 인구 증가가 더욱 빠르게 진행되고 있다. 시장전문조사기관인 네비건트 리서치에 따르면 1960년 대비 2010년 전 세계 인구는 233% 증가한 반면에 도시인구 증가는 70%나 된다. 이 데이터는 인구증가와 함께 도시인구 유입의 증가가 동시에 진행하고 있음을 보여준다.

 

▲ 지난해 연일 지속되는 폭염으로 인해 물 부족 농가가 늘어남에 따라 한 농경지에서 자체 소방차(6t)를 동원해 급수 지원을 하고 있는 모습.(사진=고리본부 제공)


이 결과로 현재 전 세계 인구의 50%가 도시에 거주하게 됐고 전 세계 자원의 70-80%가 도시에서 소모되고 있다. 다시 말해 수자원이 도시에서 주로 소비되고 있는 셈이다.

특히 기후변화에 따라 도시화로 인한 물 부족은 전 세계적인 문제로 인식되고 있으며 현재의 물 관리 시스템으로 감당하기 어려운 상황이 올 것으로 전문가들은 예상한다. 이러한 물 수요와 공급의 불균형은 수자원의 양적인 부족에만 기인하는 것이 아니라 기존 물 관리 시설의 비효율성에도 상당한 원인이 있다.

특히 한국의 물 관리 시스템은 물 수요량에 대한 실시간 관리가 불가능해 수요와 공급의 불균형을 초래하고 시설 가동의 효율성이 낮은 문제를 가지고 있으며 부식 및 파손 등에 의한 누수로 물의 생산과 수송에 드는 에너지 과다 사용도 문제로 지적되고 있다.

국내 한국수자원공사(K-water)에서는 2016년 1월 빅데이터와 지리정보시스템(GIS)을 활용한 물정보포털(Mywater)을 통해 수집된 세계 물정보, 재해 안전 등 통계정보와 관측 자료를 실시간으로 제공하여 누구나 활용할 수 있도록 하였다.

또한 2018년 국토교통부에서는 주요 추진계획으로 ICT(Information and Communication Technology)를 접목한 수량·수질의 실시간 관리와 드론을 통한 하천 측량 등을 도입 예정이라고 발표했다.

 

▲ 지난해 전국적인 최악의 가뭄으로 인해 한 농업용 저수지가 심각하게 말라있는 모습.

◆ 통합 물 관리 주축 ‘스마트 워터 그리드’


통합 물 관리 이전 환경부는 수질, 국토교통부는 수량, 농림축산식품부는 농업용수, 산업통장자원부는 발전용수를 담당하였지만, 최근 환경부를 중심으로 물 산업의 효율성과 단일 조직 및 계획을 제고하기 위해 최근 통합 물 관리를 추진하고 있다.

 

기후변화에 따른 기존 물 관리 시스템, 물 부족 등에 대한 문제를 해결하기 위해 해수 담수화 및 하·폐수 재이용 등 대체 수자원 활용도를 높이고, 도시 침수에 취약한 부분을 보완하여 사전에 대비하는 지능적 물 관리 체계인 ‘스마트 워터 그리드(Smart Water Grid)’가 요구되고 있다.

스마트 워터 그리드는 효율성이 낮고 자원의 재이용과 다양한 수자원을 이용하기 어려운 기존 수자원망에 최신 ICT 기술을 도입하여 수자원관리, 물 공급, 물 사용의 정보화와 지능화를 이루기 위한 기술이다.

따라서 스마트 워터 그리드는 센서의 정보를 측정하여 이를 통합한다. 그리고 통합한 정보를 바탕으로 분석하여 최적화 된 물 관리 방법 및 시스템을 자동화 하여 스스로 최적화 운영을 할 수 있다.

즉, ICT를 활용하여 실시간으로 물 수요를 분석·예측해 물 관리를 효율적으로 하는 토탈 물 관리 시스템인 셈이다. ICT기술을 접목한 센서 설치를 통해 용수 사용량 정보와 누수발생경보를 사용자들에게 실시간으로 제공할 수 있다.

 

◆ 기후변화로 식량난 직면 가능성 높아 

 

현재 세계에서 생산되는 작물 중 90%는 밀, 쌀, 옥수수다. 그런데 이들 작물은 잘 자라는 온도가 비슷하다. 세계 기온이 1도씩 오를 때마다 생산량이 크게 줄어든다. 언제든 기후변화로 식량난이 닥칠 가능성이 존재한다.

 

▲ 기후변화로 인한 가뭄과 폭염 등으로 아프리카에서는 많은 아동들이 기아에 목숨을 잃고 있다.

(사진=픽사베이 제공)


사물인터넷과 빅데이터를 활용해 지역별 가뭄정도와 예상 강수량, 영농급수를 위한 필요 용수량을 실시간으로 분석하고, 그 결과에 따라 물 부족 지역에 적기, 적량의 용수를 자동으로 공급함으로써 가뭄으로부터 압박을 적극 탈피해나가야 할 것이다.

각종 첨단기술을 적용하기에 위해서는 기본적인 인프라 확충이 선행되어야 한다. 사물인터넷과 빅데이터를 활용해 지역별 가뭄정도와 예상 강수량, 영농급수를 위한 필요 용수량을 실시간으로 분석하고, 그 결과에 따라 물 부족 지역에 적기, 적량의 용수를 자동으로 공급함으로써 가뭄으로부터 자유로워 질 수 있는 날을 필히 앞당겨야 할 것이다.

 

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