4대강 살리기 사업은 언뜻 정보기술(IT)과는 무관한 토목사업으로 비칠 수 있다. 강바닥에 쌓인 퇴적물을 제거하고 제방을 보강하며 생태습지와 수변공원을 조성하는 게 주요 내용이기 때문이다. 하지만 4대강 살리기 사업에는 다양한 IT 융합기술이 활용된다.
 

4대강 살리기 사업의 목적은 자연재해를 막고 수자원을 효율적으로 관리하기 위한 것이다. 홍수와 갈수를 예보하거나 수질, 유량, 수위, 오염원 등을 모니터링하고 관리하는 데는 첨단 과학기술이 필수적이다. 또한 강을 정비하고 주변공간을 새롭게 조성하는 일은 첨단 기술을 활용하고 녹색 에너지원을 개발해 새로운 부가가치를 창출하는 기회가 될 것이다.
 

4대강 살리기 마스터플랜에는 하천환경·재해 관리를 위한 클린 IT센서 개발, IT를 이용한 하천 종합정보 시스템 구축, 4대강 디지털투어 시스템 구축, 4대강 환경관리 무인 수중로봇 개발 등 IT를 활용한 하천 개발과 관리 계획이 포함돼 있다.
 

재해 예방과 수자원 관리를 위해서는 하천, 댐, 지하수, 상하수도 등의 수위, 유량, 수질, 오염원 등에 대한 통합 모니터링이 필요하다. 모니터링 시스템에는 수위, 유량, 침전물 퇴적, 토사 유입 등을 측정하는 수중지형관리 모니터링 시스템과 수온, 수소이온농도(pH), 용존산소, 탁도 등을 측정하는 수질환경 모니터링 시스템이 있다.

 

현재 4대강 유역 6백 곳에서 시간별 수위를 측정하고 70곳에서 일별 유량을 측정하는 지형관리 모니터링 시스템이 운영되고 있지만 집중호우나 하천사고 등 돌발 상황이 발생했을 때 위험지역의 수중지형 변화 감시는 미흡한 실정이다. 또 4대강 52개 측정소에 수온, pH, 용존산소, 탁도 등을 측정하는 수질환경 모니터링 시스템이 있지만, 이 또한 물고기 폐사 등 비점오염원(불특정하게 오염물질을 발생시키는 곳) 사고에 대한 대비책을 보완해야 할 필요가 있다.
 

한국전자통신연구원이 사업화 기획을 수립하고 있는 클린&그린 IT센서 플랫폼 기반 4대강 수중환경 모니터링 시스템은 지형 관리와 수질환경 관리를 통합한 모니터링뿐 아니라 나아가 하천 종합정보 시스템과 4대강 디지털투어 시스템의 구축도 가능하게 하는 신기술이다.
 

이 시스템이 구축되면 현재 수위, 수량 등 기초 정보를 바탕으로 한 통계 위주의 모니터링에서 수위, 유량, 수중지형 변화 등을 통합해 시각화된 자료를 얻을 수 있는 스마트 수중지형 모니터링으로 바뀐다. 또 제한된 일부 위치에서 포괄적 정보를 인력을 사용해서 확보하는 수질 모니터링에서 광범위한 영역에서 정밀하게 위치별 핵심 수질 정보를 지형과 연계해 실시간으로 제공받을 수 있는 유비쿼터스 센서 네트워크(USN) 기반의 수질 모니터링으로 업그레이드된다.
 

이를 가능하게 하는 것이 IT센서다. 수중환경 정보, 수질 정보, 수중상태 정보 등을 파악하는 환경 센서가 수질과 환경에 대한 실시간 정보를 3D로 볼 수 있게 해주고, 수중지형 정보와 토사유입 정보 등을 알 수 있는 수중지형 센서가 재난예측 시뮬레이션을 가능하게 해주는 것이다.
 

클린&그린 IT 친환경 복합센서 플랫폼 기반의 첨단 수중환경 모니터링 시스템의 최종 목표는 친환경 수자원 관리, 실시간 수해 방지, 생태환경 자원화 추진을 위한 IT센서 기반 친환경 4대강을 구현하는 것이다.






 

4대강 클린&그린 IT센서 인프라가 구축되면 4대강 통합관제 시스템이 만들어질 수 있다. 4대강 통합관제 시스템에서는 IT 기반의 수질 및 지형 관리를 통해 실시간 재해 모니터링과 시뮬레이션이 가능해진다. 지식경제부 산하 대덕연구개발특구 손수창 프로젝트 매니저는 “수중환경 정보의 정확한 측정, 실시간 모니터링과 예측으로 돌발적인 홍수 및 수질오염 사고에 대해 앞선 대응이 가능할 것”이라고 설명했다. 국민들이 자신이 사는 지역의 강에서 일어나는 일을 인터넷이나 모바일을 통해 실시간으로 알 수 있게 된다면 강물 오염이나 범람사고 등은 사전에 충분히 예방할 수 있다는 것이다.
 

현재 하천 및 수자원 관리는 수원별, 지역별로 각 지방자치단체 또는 전문기관이 맡아서 하고 있다. 국가하천은 국토해양부, 지방하천과 지하수 및 상하수도는 지자체, 댐은 수자원공사가 각각 관리하고 있다. 또한 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS), 물관리정보유통시스템(WINS), 하천관리지리정보시스템(RIMGIS) 등 여러 개의 시스템이 운영되고 있다. 그러므로 IT센서 기반의 실시간 재해 예방과 수자원 관리 시스템 도입으로 범국가적인 통합 수자원 관리가 필요한 실정이다.

 

4대강 환경 관리를 위해 수중 물고기 로봇도 개발할 예정이다. 한국기계연구원이 개발 기획 중인 수중 물고기 로봇은 인간이 접근하기 어려운 강물 속에서 유속, 수온, 오염도, 산소농도, 수중 퇴적물 등 수중환경을 측정하고 오염원을 추적하며 수중생태계를 감시하는 역할을 하게 된다. 수중 물고기 로봇은 우리나라뿐 아니라 다른 나라에서도 수중산업, 군사용 및 엔터테인먼트용 등 다양한 목적으로 개발 중이다. 수중 물고기 로봇은 4대강 수질 관리 및 친환경 생태계 유지에 활용될 뿐 아니라 수중 로봇 분야 시장을 선점하고 수입대체 효과를 거둘 수 있으며 수중환경 관리가 필요한 국가로 기술 및 장비 수출이 가능한 아이템이다.
 

이 밖에도 4대강 살리기 사업에 적용할 수 있는 IT는 여러 가지가 있다. 국토해양부 산하 한강홍수통제소 하천정보센터 조효섭 시설연구관은 “장기적으로 국가경쟁력을 높일 수 있는 기술을 발굴해야 한다”면서 “제방에 센서를 설치하는 제방 안전관리 기술, 자동유량측정 시스템, 강바닥의 오니(오염물질이 포함된 진흙) 모니터링 시스템 등은 우리나라가 기술이 앞서 있어 집중 개발해야 할 분야”라고 제안했다.
 

지식경제부는 4대강 살리기 연계 전문클러스터 사업에 하천환경·재해 관리를 위한 클린 IT센서 및 플랫폼과 수중 물고기 로봇 외에도 7가지 후보 과제를 선정했다. 한국화학연구원은 오·폐수에서 오염물질을 제거하고 산업용수로 재이용할 수 있는 막 분리 기술을, 한국기계연구원은 하천에 충분한 산소를 공급해 호기성 수질정화 미생물의 성장을 촉진함으로써 수질을 개선하고 생태계를 복원하는 자연친화적 정화 기술을 개발할 계획을 수립하고 있다. 또 에너지기술연구원은 4대강 유역에서 발생하는 축산 폐기물과 하수 슬러지로부터 에탄올, 전력, 열을 생산하기 위한 기술을, 한국항공우주연구원은 감시용 무인 비행선 에어로스탯을 이용한 무인항공, 위성통합 영상정보 시스템 사업화 기획을 하고 있다.
 

이렇듯 4대강 살리기 사업의 이면에는 성장잠재력이 높은 IT 융합기술이 새로운 성장동력으로 발돋움하고 있다. 녹색성장과 기술융합이 국가경쟁력 확보에 필수적인 시대다. 대표적인 녹색사업인 4대강 살리기 사업이 첨단 IT와 만나면 한국의 미래를 이끄는 견인차가 될 것이다.
 

글·이혜련 기자