최근 경주, 포항 등에서 지진이 지속적으로 발생하고 있는 등 국내는 지진의 안전지대가 아니며, 지구 온난화로 인한 이상기후와 여름철 집중호우 등으로 인해 농업의 핵심 시설인 저수지의 붕괴 위험요인이 증가하고 있는 실정이다.
국내 농업용 저수지는 2020년 현재 17,427개소에 이르고 이 중 50년 이상 된 저수지가 약 71%(12,338개소)에 이르는 등 노후도가 높은 상태이며 많은 저수지가 붕괴 모니터링 시스템이 설치되어 있지 않고 설치되어 있어도 경보 발령까지 시간이 오래 소요되는 문제 등이 있었다.
이에 농림축산식품부와 농림식품기술기획평가원(이하, ‘농기평’)은 ‘첨단생산기술개발사업’을 통해 2016년부터 3년간 ‘IoT 기반 저수지 붕괴 예·경보시스템 개발’을 지원한 결과, 낮은 비용으로 높은 효율성을 가지는 IoT 기반 저수지 붕괴 예측 및 경보 시스템을 개발하였다.
연구를 주관한 강원대학교 연구팀은 “기존 저수지에 설치된 모니터링 시스템은 실제 경보가 발령되기까지 보고체계가 많고, 관리자나 저수지 지역의 주민에게 붕괴 위험에 대한 예․경보를 전달하지 못하고 있으나, 개발된 시스템은 실시간으로 위험을 예측하여 사전에 경보가 가능하다”라고 밝혔다.
연구팀은 “저수지 내부에 설치된 봉형 스마트 센서로부터 전기적 신호를 수집·분석하고 현장에서 저수지 붕괴 거동을 감지하여 계측 데이터가 알고리즘 설정에 따라 변위속도 기준치에 도달할 경우 신속·정확하게 위험 정보를 저수지 관리자에게 전달하는 방식으로 저수지 붕괴 위험을 예측하여 경보한다.”라고 설명했다.
개발된 시스템은 기존 모니터링 시스템에 비해 설치비용이 약 50% 수준으로 경제성이 있고, 지중 3m에 설치된 상태에서 최소 0.1mm의 지반 변위도 감지할 수 있으며, IoT 통신 환경에서 실시간으로 정보를 수집하고 위험을 감지하여 경보까지 걸리는 시간이 불과 2초 이내로 소요 된다.
농기평 오병석 원장은 “저비용·고효율의 저수지 붕괴 예측 및 경보시스템 개발로 저수지의 시설물 안전관리 능력 향상과 저수지 붕괴에 따른 농경지 침수로 인한 재산 및 인명피해 최소화가 가능하고, 자연재난 관련 산업의 성장과 발전에 기여 할 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다.
김경호
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