IoT와 재난 안전관리 시스템
디지털 전환이 주목받으면서 사물, 사람, 공간을 서로 연결해 다양한 정보를 수집하고 제공할 수 있는 IoT 기술에 대한 수요가 급증하고 있다. IoT 기술의 안전 분야 활용방안에 대해서 많은 검토가 이루어지는데, 자연재해·재난현장 등 대부분의 위험지역은 사람이 접근하기 어려운 지역이 많기 때문이다. 이런 지역의 정보를 수집하기 위해서는 IoT 기술의 활용이 필수적일 수 있다.
1. IoT란?
세계적인 컨설팅 기관 가트너는 외부 환경과 통신하고 상호작용하기 위한 물리적 개체의 네트워크를 사물인터넷이라고 규정했다. 현재의 IoT는 단순히 사물의 정보를 인터넷을 통해 서비스에 제공하는 것에 더해, 클라우드, 인공지능을 유기적으로 활용하고 서비스 이용자에게 분석 결과를 제공하는 것까지 포함하는 넓은 생태계를 의미한다.
IoT 기술은 생태계가 확장됨에 따라 제조, 스마트시티 분야부터 의료 분야, 안전 분야까지 계속해서 응용 범위를 넓히고 있다. 특히 위험 환경의 경우, 지형의 특수성으로 인한 통신 문제, 배터리 소모 문제, 디바이스 설치 문제처럼 추가로 해결해야 할 다양한 사항이 존재한다.
2. 재난 안전관리와 IoT
산불은 지구 온난화 등의 영향으로 더 잦은 빈도와 큰 규모로 발생한다. 하지만 대상 범위가 매우 넓고 산림 지역 대부분이 전기나 통신 등의 설비요소가 부족하기 때문에 효과적으로 예방하거나 대응하기도, 감시 체계를 갖추기에도 어려움이 크다.
이런 상황에서 IoT 기술이 활용될 수 있다. 사물인터넷 디바이스는 저전력으로 동작이 가능하므로, 배터리로 구동하거나 태양전지 등 다양한 에너지 수집 장치를 활용해 동작 시킬 수 있다. 또한 이 디바이스는 온도·습도 및 가스 등 다양한 센서를 통해 산림 환경 정보를 수집하도록 구성한다. 이렇게 수집된 정보를 원거리로 전송하기 위해 저전력 장거리 통신인 LPWA 기술이 주로 활용된다.
사물인터넷 디바이스는 드론 기술과 융합하여 더 활용도를 높이고 있다. 드론은 사람이 다가가기 힘든 곳에도 접근할 수 있기 때문에, 신속히 사물인터넷 디바이스를 설치하고 정보를 수집해야 하는 곳에 유용하게 활용될 수 있다.
특히 초소형 사물인터넷 디바이스를 활용하는 기술, 즉 초소형 IoT 기술이 주목받고 있다. 이는 초소형 IoT 디바이스를 만드는 기술과 이 디바이스를 드론으로 투하하는 기술, 드론의 자동 비행 기술, 여러 곳에 살포된 초소형 디바이스와 연동해 정보를 수집하고 표출하는 서버 기술 등으로 구성된다.
3. 국가안전관리와 IoT
2024년 7월 정부가 확정한 제5차 국가안전권리기본계획에 따르면, 앞으로의 재난안전관리는 디지털 기반으로 정비될 전망이다. 지하차도 침수 대비를 위해 IoT센서가 활용되고, 도시침수 대응 시스템에는 인공지능(AI) 기반의 지능형 CCTV를 비롯해 디지털트윈이 도입된다.
국가안전관리기본계획은 향후 5년간 국가의 재난 및 안전관리에 대한 기본방향을 제시하는 재난·안전분야 최상위 계획으로 ‘재난 및 안전관리 기본법’에 따라 수립하는 법정계획이다. 이번 제5차 기본계획은 이상기후에 대비해 과학기술 기반의 선제적 재난안전관리를 강화하고, 어린이가 안전하고 건강하게 살아갈 수 있는 환경을 조성하는 데 중점을 두었다.
새로운 위험에 대비하는 재난안전관리 시스템의 마련을 위해 정부는, 범정부 차원의 잠재 위험요소 관리체계를 구축하고 ‘에너지 저장 시스템(ESS)’ 통합관리시스템을 운영하는 등 신산업 분야의 잠재 위험요소에 대해 선제적으로 관리한다. 또 산사태 취약지역 등 기후위기 사각지대를 선제적으로 발굴해 관리하고, IoT센서를 활용해 지하차도 침수상황을 주변지역에 전달하는 ‘긴급재난문자 자동발송 서비스’ 추진, 기상 관측·예측 고도화 등 과학기술을 활용하는 정밀한 기후재난 관리체계를 정비하기로 했다.
4. 자연재해 예방·대응 IoT 기술의 미래
사물인터넷 기반 자연재해 예방 및 대응 기술은 크게 디바이스와 응용 소프트웨어로 구분해 발전 방향을 살펴볼 수 있다.
디바이스의 경우, 디바이스의 저전력 및 통신 기술의 지속적인 성능 향상이 이루어지고 있다. 또한, 온 디바이스 AI 등을 활용해 디바이스에서 1차적으로 데이터를 판별하고 서버로 송신하는 등 새로운 기술이 개발되고 있다.
응용 소프트웨어는 사물인터넷 디바이스로부터 수집된 데이터를 활용하는 데이터 플랫폼 및 서비스 소프트웨어를 포함하는 개념이다. 기존에는 수집된 데이터를 다양한 관점에서 분석하고 시각화하는 방식이 주로 고려되었다면, 최근 사물인터넷 서비스는 여러 가지 AI 및 시뮬레이션과 같은 지능 알고리즘들이 복합적으로 결합되고 그 결과물이 가상세계로 표현되어 현실 세계와 실시간 동기화하는 디지털 트윈 서비스로 진화하고 있다.
AI나 시뮬레이션 같은 지능 알고리즘들이 발전할수록 실시간 현장 데이터의 중요성도 커지고 있으며, 이에 따라 IoT 역시 융합 ICT 서비스에서 없어서는 안 될 기반 기술로서 자리매김하고 있다. 날이 갈수록 대형화되는 자연재해를 효과적으로 예방하고 이에 대응할 수 있는 ICT 융합 기술을 지속적으로 개발할 필요가 있다. IoT은 그러한 기술들의 근간이 되는 기술로서 계속 발전되고 있다.
참고자료 출처
https://www.koit.co.kr/news/articleView.html?idxno=123515
작성자: ITS 27기 한소영
