급격한 기후변화는 이제 기후위기라 불리며 대안마련의 시급성을 가리키고 있다. 태풍과 가뭄, 폭우 등 잦은 풍수해 소식은 기후위기의 심각성을 일깨운다. 벨기에 루뱅대학 재난역학연구센터(CRED)가 발표한 자료에 따르면 세계에서 발생한 자연재해의 72%는 홍수와 태풍이었다. 우리나라 또한 지난해 여름 기록적인 집중호우로 인해 전국에서 큰 인명·재산피해가 발생했다. ㈜다츠는 이러한 불가항력적인 극한 기상의 발생 횟수가 증가하고 대규모 수재해로 인한 피해 규모가 커짐에 따라 ICT 기술을 통한 기후변화 및 수재해 대응 방안을 제시하며 수자원 솔루션 분야를 선도하고 있다.

 

기후변화와 함께 늘어나는 수재해, ICT 접목한 수자원 솔루션으로 침수 피해 줄일 수 있어

IoT 기반의 수자원 솔루션 제공 기업 ㈜다츠의 목표는 기후변화 및 수재해 대응과 수자원 관리 기술의 발전에 이바지하며 사회적 가치를 지닌 기업으로 성장하는 데 있다. 이를 위해 수자원 관련 데이터를 시각화하여 분석을 돕는 것은 물론 부족한 데이터는 비용 효율적으로 빠르고 광범위하게 획득할 수 있도록 하는 방안을 제공하며 수자원 관리 대응책을 마련해간다. 수자원 정보 분석 플랫폼에 기반한 수위 및 침수심 계측을 통한 침수범람 예측 시스템 구축을 비롯해 수자원 모니터링 및 분석을 위한 데이터 관리 솔루션이 대표적 제품이다.

수자원 ICT 솔루션 분야 선도기업으로 성장하기 위한 다츠의 첫걸음은 침수범람 관련 사업이었다. 침수범람 예측 시스템을 통해 정부 및 지자체의 의사결정을 지원하고, 시민의 능동적 대비·대응을 유도하여 침수 피해를 줄이는 것이 목표다. 보다 효율적인 예측을 위해 IoT 침수심 계측기와 IoT 수위 계측기를 개발하기도 했다. 이는 침수범람의 인공지능 예측에 필요한 대량의 시계열 계측 데이터를 생산하기 위한 장비들이다.

“침수범람으로 인한 피해 저감 및 예방효과를 실제 체감할 수 있는 수준으로 서비스하기 위해서는 상당량의 계측점을 확보해야 합니다. 기존에 사용되던 침수 계측장비를 이용하여 구축하면 지점 당 1~2천만 원이 소요되므로 전국적으로 서비스하는 데에는 한계가 있습니다. 이러한 현실적 한계를 극복하고자 개발한 것이 바로 IoT 침수심 계측기와 IoT 수위 계측기였습니다.”

고가의 고성능 센서와 전력·통신장비로 인한 장비의 대형화와 시공비의 상승은 그간 침수범람 대응을 위한 계측장비 구축의 가장 큰 걸림돌로 작용해왔다. 다츠는 IoT 침수심 계측기와 IoT 수위 계측기를 소형의 올인원 기기로 구성해 현실적 한계를 극복했다. 적절한 정밀도의 센서를 적용하고 저전력 설계를 적용했기에 약 30×25cm 정도의 소형 태양광만으로 운영이 가능한 것은 물론, 대당 200~250만원의 합리적인 비용으로 계측 지점을 확보할 수 있다. 또한, 설치와 동시에 시각화 솔루션을 활용해 데이터를 표출한다. LTE-M 통신을 적용하여 연간 약 3만 6천원의 비용으로 일부 음영지역을 제외한 전국 대부분 지역에서 사용할 수 있다는 점 역시 장점이다. 소형화되었기에 별도의 폴대나 함체 없이 계측점에 부착해 사용할 수 있어 설치비용과 시간 측면에서도 합리적이다.

“수자원 관련 계측시장은 정부나 지자체의 조달사업으로 진행되는데다 연속성이 불투명하여 예산이 비효율적으로 사용되어왔습니다. 이는 관련 업계가 영세한 상태에 머무르는 결과로 이어졌죠. 다츠는 가격경쟁력과 수자원 전문 기술력을 토대로 정부예산을 기반으로 움직이는 수동적 시장을 탈피하여 기업이 적극적으로 장비를 구축하고 서비스하는 능동적 시장을 개척해나갈 것입니다.”

우리나라는 도시침수 피해를 최소화하고자 2015년부터 1조 4000억 원 가량을 투입해 수방시설 구축 및 기술적 보완을 이어왔으나, 급변하는 기후는 예측하기 어려운 피해를 야기하고 있다. 올해 또한 많은 비가 예보되어 있는 상황이다. 박정규 대표는 침수범람 예측 시스템 개발이 완료되면, ‘침수 위험지역 회피경로 제공 내비게이션’을 서비스하여 차량 침수사고 예방에 기여하고자 한다고 설명했다. 이는 침수 차량으로 인한 환경오염뿐 아니라 중고 침수차 유통으로 인한 2차, 3차 피해 또한 예방할 수 있을 것이라 기대된다. 다츠는 침수범람 관련 사업을 시작으로 수자원 분야 전반에 걸친 데이터를 생산·가공·분석하고, 인공지능으로 예측하는 수자원 정보분석 플랫폼을 선보일 계획이다. 박 대표는 다츠의 플랫폼에서 여러 스타트업은 획기적인 서비스를, 연구자들은 좋은 기술을 개발할 수 있도록 지원하며 수자원 관리 기술 고도화에 이바지하겠다는 청사진을 그렸다.

 

저비용으로 우수한 성능 구현해낸 침수심 계측기, 다양한 협업으로 적용범위 넓혀간다

박정규 대표는 정부와의 연구과제 및 실증사업을 통해 오랜 준비기간을 거쳐 기반을 다져왔다. 2017년부터 ICT분야에도 관심을 기울이며 기술력을 쌓아오다 2020년 말 국토교통부가 주최하고 한국국토정보공사가 주관하는 ‘제5회 공간정보 활용 창업 아이디어 공모전’에서 최우수상을 수상하면서 본격적인 사업 준비에 돌입했다고 설명했다. 2021년 4월 다츠를 설립한 이후 환경부가 주최하고 환경산업기술원이 주관하는 ‘2021 환경창업대전’에서 우수상 수상 및 벤처기업 인증을 받았으며, 2022년 ‘기보 벤처캠프’에 선정되었다. 박 대표는 다양한 정부기관의 지원으로 사업을 키워올 수 있었다며 감사를 전했다.

지난 4월에는 한국환경산업기술원의 에코스타트업 지원사업에 ‘IoT 계측기를 활용한 도시침수 모니터링 지점 확보’ 과제로 선정되는 쾌거를 거뒀다. 지원 자금은 부산시 관내 60개 지점에 침수심 계측기를 설치하기 위한 제품 생산에 활용되었다. 제품 생산이 완료되면 국가하천인 낙동강과 국내 대표 도심지 범람 하천인 온천천, 조위의 영향을 받는 수영강, 해운대 및 기장군 해안가 주변에 설치하여 침수심 계측에 필요한 시공간적 해상도에 관련한 연구를 수행할 계획이다. 현재는 GIS 프로그램과 DEM(Digital Elevation Model) 자료를 활용해 연구에 필요한 데이터를 얻기 위한 계측지점을 선정 작업을 진행 중이다. 향후 선정된 계측지점에서 획득한 데이터를 이용해 침수 범위를 예측하고, 데이터가 누적된 이후에는 강우-조위 및 하천 수위-침수심에 관한 인공지능 학습을 진행해 침수 범람 예측 서비스에 적용한다. 박 대표는 기존 설치된 고가의 계측장비와 성능을 비교하여 저비용으로 우수한 성능을 발휘할 수 있음을 증명하고자 한다고 설명했다. 해당 프로세스가 마무리된 이후에는 예측 시스템을 내비게이션에 적용한 서비스 개발에 착수할 전망이다.

“비가 많이 오는 날 운전을 해야 할 때 두려움을 넘어 공포를 느끼는 분들이 많을 거예요. 정확한 예측이 어렵기에 안내가 되지 않았죠. 향후 침수범람 예측 시스템을 활용해 예측의 정확성을 높이고, 이를 토대로 한 침수 위험지역 회피경로 내비게이션을 서비스할 계획입니다. 보다 안전한 운행이 가능한 것은 물론 침수로 인한 피해를 줄일 수 있을 것이라 확신합니다.”

이외에도 ㈜다츠는 저영향개발과 건전한 물순환을 지향하고 있다. 저영향개발(LID)이란 건물 및 도로포장 등으로 인해 왜곡된 물순환을 개발 이전 자연 상태의 건전한 물순환과 유사하게 유지하기 위한 토지 이용 계획 및 도시개발 기법을 칭한다. 건전한 물순환에는 침수와 범람으로 인한 피해를 저감하는 기능이 포함되어 있으며, 이는 다시 유출을 직접적으로 저감하는 구조적 요소와 유출을 모니터링하고 이에 대응할 수 있도록 도움을 주는 비구조적인 요소로 나뉜다. 다츠는 비구조적 요소를 개발하는데 초점을 맞추고 있다. 지난해에는 한국저영향개발협회 임원기업으로 선정되어 ‘스마트 그린스쿨’ 구축 사업을 기획 중이다. LID 시설이 적용된 스마트 그린스쿨은 해당 지역의 빗물 유출을 저감하고, 깨끗한 물을 공급하는 역할을 한다.

이와 함께, 국내 관공서뿐 아니라 해외에서도 견학하는 세계 최고의 LID 실증단지인 부산대학교 한국그린인프라저영향개발센터와 협업하며 기술개발과 검증에 활용하고 있다. 다츠는 LID 시설 및 기술의 성능을 평가하는데 필요한 계측 및 모니터링 시스템 개선 사업을 진행 중이다. 부산시와는 이번에 설치될 계측기의 데이터 제공 방안을 논의하고 있다. 부산시에서도 현재 자체 계측 시스템 구축 계획을 수립하고 있는 만큼, 데이터 공유를 통해 서비스 개발 속도를 높이고자 한다는 설명이다. 박 대표는 2030 부산세계박람회 이전에 침수 위험지역 회피경로 내비게이션 상용화를 완료하여 최첨단 재난안전 국가 이미지 구축에 기여할 것이라 전했다. 이외에도 부산연구원, 재난안전연구원, 수자원공사, LH공사, 한국해양과학기술원, 한국해양수산데이터산업협회, 부산대 등과 소통하며 사업과 연구방향을 설정하고 있다.

 

기후위기의 시대, 되돌릴 수 없는 변화에 적응해 살아가기 위한 방법을 고민해야 할 때

물과 관련한 시설은 중요도에 따라 강우빈도에 따른 설계를 적용한다. 50년 빈도, 100년 빈도 강우라는 용어가 그 예다. 이는 통계학적 확률을 의미하는 것으로, 실제 발생 빈도를 칭하는 것이 아니다. 박정규 대표는 강우라는 관점에서 기후변화가 무서운 이유는 앞으로 인류가 100년, 200년 빈도의 강우를 해마다 걱정해야 하는데 있다고 말했다. 이는 그가 침수범람 예측 시스템 구축에 심혈을 기울이는 이유이기도 하다. 박 대표는 기후변화의 속도를 늦추는 동시에 기후변화에 적응해 살아갈 방법을 찾아야 할 시점이라 말했다.

“침수가 발생하면 그 피해로 인해 수요가 없던 생산이 필요하며, 피해 복구비용이 증가하게 됩니다. 이외에도 하천과 바다로 흘러들어가는 오염물질이 늘어나는 등 환경비용과 자동차 보험료, 풍수해 보험료 증가 등 경제적 손실로 이어지게 됩니다. 침수로 인한 낭비적인 소비를 줄이고, 회수하기 어려운 오염물질이 자연으로 흘러가지 않도록 예방하는 것이야말로 기후위기 대응을 위한 가장 좋은 대안이라 생각합니다.”

도심침수 문제를 완벽하게 예방하는 것은 불가능에 가깝다. 그러나 그 피해를 줄이는 것은 가능하다. 구조적 대책으로 대심도 빗물터널, 빗물펌프장 설치 등이 있으며, 비구조적 대책으로는 모니터링 및 예측을 통한 예·경보시스템이 있다. 박 대표는 구조적 대책과 비구조적 대책이 상호보완적 역할을 수행하는데 아직까지는 미흡한 점이 많다며 아쉬움을 토로했다. 일례로 상습 침수구역 문제 해결을 위해 우수관을 확장하는 경우를 들 수 있다. 우수관 확장을 위해서는 우선 설계강우 빈도에 따라 하천으로 흘러나가는 물의 양을 계산하고, 이를 배수할 수 있는 크기의 우수관 단면을 설계한다. 이때 아무리 우수관의 단면을 크게 한다하더라도 하천의 수위가 우수관보다 높다면 빗물을 하천으로 흘려보낼 수 없기에, 빗물펌프장이 추가로 필요해진다. 이는 하류의 수위를 높여 또다른 수해 방지 대책을 부르는 결과로 이어진다. 박 대표는 이러한 악순환의 원인이 비구조적 대책 수립에 필요한 데이터 확보를 위한 계측망 부족에 있음을 지적했다. 계측망을 확대하고, 수자원 관리를 위한 디지털 트윈을 구축하여 장기적이며 거시적인 안목으로 대처해 나가야 한다는 설명이다. 현재 정부차원의 침수데이터는 한국국토정보공사의 침수흔적관리 시스템을 통해 수집되고 있다. 해당 시스템은 침수사고 발생 후 해당지역 공무원이 현장을 방문하여 조사하는 방식으로 이루어지기에, 자료가 누락되거나 시간의 흐름에 따른 침수양상을 확인하는 데에는 역부족이다. 이에 환경부와 행정안전부는 2022년부터 관련 연구사업을 진행 중이다. 박 대표는 금회 연구사업이 좋은 결과를 도출하여 ㈜다츠의 시스템과 함께 국민이 체감할 수 있는 서비스로 이어졌으면 한다는 기대를 전했다.

보다 효과적인 수자원 데이터 관리를 위해서는 데이터 수집 및 품질관리 기관을 두어 일원화하고, 서비스 시스템과 데이터 수집 시스템을 분리해야 함을 역설하기도 했다. 현재 수자원 관련 데이터는 기관별, 시설별, 목적별로 산재되어 있는데다 데이터 표준화가 이루어지지 않았기에 연구를 위한 데이터의 수집, 처리에 상당한 시간을 투자해야 한다. 박 대표는 수위를 놓고 보더라도 어떤 기관은 바닥부터 수면까지의 높이를, 어떤 기관은 평균 해수면으로부터의 높이(EL)를 표기하는 등 표기방식이 혼재되어 있음을 지적했다. 다츠는 표준화된 데이터 시스템을 바탕으로 누구나 빠르게 데이터를 시각화하여 탐색적으로 분석하고, 인공지능에 바로 적용시킬 수 있는 플랫폼을 만들고자 한다. 지자체 등 각 기관에서 개별적으로 수집하는 데이터를 의무적으로 수집기관에 등록하도록 하여 중복투자를 방지하는 작업 또한 필요하다. 박 대표는 데이터 관리기관은 비정상 데이터를 모니터링하여 유지관리가 되지 않는 계측기에 대한 정보를 관리기관에 알리는 등 보다 효율적인 관리 방식이 적용되어야 한다고 말했다.

“수자원 관련 계측 시장은 정부나 지자체의 조달사업으로 움직이고 있으며, 지역과 입찰자격의 제한 등으로 시장의 성장이 저해되고 있습니다. 대부분 조달 공급 기업이 해외 계측기를 구입하여 조립·구축하는 방식으로 대응해왔죠. 이는 지점 선정부터 데이터 생산 방식까지 수자원 관련 지식 없이 구축되는 결과로 이어져 데이터 품질관리의 어려움을 낳고 있습니다.”

박 대표는 장비 구축 시장을 데이터 거래 시장으로 전환할 것을 제언했다. 또한, 스타트업 등 중소기업의 진입장벽을 낮추고 데이터 품질을 평가할 때, 기업들이 더 좋은 기술, 가격, 서비스로 시장에서 경쟁할 수 있을 것이라는 설명이다. 수년 전부터 수자원공사가 환경 빅데이터 플랫폼을 구축하고 데이터 거래를 유도하고 있으나, 활성화에 이르지는 못한 상황이다. 박 대표는 데이터 거래시장 활성화에 초점을 맞출 때 비로소 대한민국의 수자원 관리 시스템과 관련 시장이 세계적 경쟁력을 갖출 수 있을 것이라 내다봤다. 다츠 또한 공공분야에 치중된 계측 및 분석시장 구조를 민간 주도 시장으로 전환하는데 기여하고, 수출 경쟁력을 확보해 공익에 보탬이 되겠다는 다짐이다. 박 대표는 수자원 계측 및 분석 분야의 세계적 선도기업인 IBM을 추월하는 수자원 관리 서비스를 제공하는 글로벌 기업으로 도약하겠다는 포부를 전했다.

 

기후변화 적응의 90% 차지하는 ‘물관리’, 디지털트윈 이끌며 수자원 관리 기술 고도화에 기여할 것

“언제부터인가 기후변화라는 단어만큼이나 기후위기라는 단어가 자주 등장하고 있습니다. 이는 현 상황의 심각성을 시사하는 변화라 할 수 있습니다. 탄소배출을 제로화하기 위한 노력과 더불어 되돌릴 수 없는 변화에 적응하기 위한 대책마련이 병행되어야 합니다.”

UN은 ‘2020년 세계물개발보고서’를 통해 물관리 분야는 기후변화 적응의 90%를 차지한다고 밝혔다. 기후변화 시대에 살아가기 위해서는 홍수와 같은 수재해뿐 아니라 가뭄으로 인한 물부족 문제를 함께 고민해야 한다. 2014년부터 2018년까지 우리는 극한 가뭄 속에서 홍수와 태풍피해를 마주하며 이러한 기후위기를 목도해왔다. 박정규 대표는 기후위기 대응을 위해서는 통합물관리가 필요하다고 힘주어 말했다. 통합물관리는 물순환 전 과정을 모니터링하여 효율적으로 이용할 수 있도록 물정보를 수집·분석·예측하여 운영·관리하는 전 과정을 칭한다. 이때 필요한 것이 디지털 트윈이다. 물리적 정보를 디지털화하여 가상의 세계에서 구현하고, 시뮬레이션과 인공지능 등을 통하여 의사결정을 돕는 것이다. 박 대표는 통합물관리에 있어 디지털 트윈은 필수불가결한 요소라 설명했다. 수자원공사는 디지털트윈 물관리 플랫폼을 론칭했으며, ㈜다츠 또한 수자원 ICT 솔루션 분야 선도기업을 향해 나아가고 있다.

GWI(Global Water Intelligence)는 세계 물시장 규모가 향후 반도체 시장의 2배인 1000조 원 규모로 성장할 것이라 관측했다. 그러나 물산업 통계조사 보고서에 의하면 2021년 기준 국내 물산업 매출액은 약 47조원, 해외 수출액은 약 2조원에 그쳤다. 박 대표는 물 산업은 큰 성장가능성을 가진 분야라며, 토목과 수자원을 전공한 인재들이 진출해 활약해주었으면 한다는 바람을 전했다. 역량 있는 인재들이 대한민국 물산업의 리더로서의 역할을 다하며 획기적 서비스로 물 산업을 키우고, 해외 수출을 늘려주었으면 한다는 설명이다.

“아이디어는 있었지만 자본이 없어서, 시간이 없어서라는 핑계를 대다보면 어느 순간 누군가에 의해 그 아이디어는 현실이 되고, 성공적인 사업으로 성장해 눈앞에 나타날 것입니다. 도저히 방법이 없다는 생각이 들어 포기한 후 다시 돌아봤을 때는 그래도 그때가 훨씬 좋은 상황이었음을 깨닫게 됩니다. 저 또한 막다른 길에서 끝까지 고민하니 정말 길이 막힌 것이 아니라 스스로 막혔다고 착각한 것임을 깨닫게 되었죠. 지금 주어진 것이 최고의 조건이라 받아들이며 목표를 하나씩 현실로 만들어가고 있습니다.”

㈜다츠는 데이터와 계측기, 콘텐츠라는 세 가지 방향으로 사업을 펼쳐간다. 계측기를 직접 설치해 수집한 데이터 판매와 계측기의 B2B 판매, 마지막은 침수심 계측기 내 광고사업이다. 박 대표는 침수사고로 인한 피해 발생과 보험료 증가는 결국 국민에게 되돌아가게 된다며, 침수심 계측기 설치로 침수 피해를 줄인다면 이는 곧 보이지 않는 경제적 손실의 감소로 이어진다고 말했다. 침수심 계측기 콘텐츠 사업을 통해 이러한 점을 홍보하며 침수 피해 방지에 기여하고 있는 기업들을 알린다는 계획이다. 또한, 침수심 계측기를 통해 수집된 정보는 통합물관리와 스마트시티, 디지털트윈 등에 활용될 수 있다. 투자 유치에도 적극적인 모습이다. ‘IoT 계측기를 활용한 도시침수 모니터링 지점 확보’ 과제를 수행하며 확보한 데이터와 에코스타트업 지원사업의 투자유치 컨설팅을 활용해서다.

“다츠의 목표는 기후변화 및 수재해 대응과 수자원 관리 기술의 발전에 이바지하며 사회적 가치를 지닌 기업으로 성장하는데 있습니다. 시민의 생명과 재산을 보호하는 것이 외부적 목표라면 내부적 목표는 이렇게 중요한 일을 하고 있는 직원들이 존중받는 것이라 할 수 있죠. 행복하게 일하고 풍요롭게 생활할 수 있는 환경을 만들어가고자 합니다.”

박 대표는 부산을 시작으로 대전과 서울 등 전국 각 지점을 확대해가겠다는 청사진을 제시했다. 사용과 관리가 편리한 계측기를 개발한 만큼 직접 지사를 꾸리기보다 대리점 형식으로 업체를 확보하는 등 다양한 방법을 고려중이다. 그는 침수범람 예측을 위한 모니터링 지점 분석 및 선정은 본사에서 하고, 계측기의 설치와 유지보수는 각 지역 대리점에서 수행하는 등의 방식으로 사업을 확장해갈 것이라 말했다.

ICT와 물산업을 결합한 솔루션을 제시하는 다츠는 대한민국 물산업 분야의 ICT 표준화를 선도하는 동시에 국내 물산업의 경쟁력을 강화하고 있다. 기후위기의 시대 속 다츠의 솔루션은 침수 피해를 예방하며 국민의 건강과 재산을 보호하는 데서 나아가 대한민국의 물산업의 수출 경쟁력을 강화하며 대한민국의 미래 먹거리를 확보하는데 기여하고 있다.