[김중훈 칼럼] 기후변화 대응과 지구물환경 빅데이터

김중훈 고려대 건축사회환경공학부 교수

빅데이터의 시대다. 센싱, 통신 기술의 발달로 인해 다양한 종류의 데이터들이 실시간 원격으로 송신되고 있다. 인공지능 기술의 진일보는, 이렇게 축적된 빅데이터로부터 의사결정에 필요한 유용한 정보를 추출할 수 있게 한다. 센싱, 통신, 인공지능의 빅데이터 기술 3 요소의 발전과 함께 빅데이터의 가치가 나날이 높아지고 있다. 빅데이터 출현 초기에는 주로 과학, 공학 분야에서 그 가치가 검증되었으나, 최근에는 기업경영, 정책 결정, 소비 트렌드 예측, 문화예술 흥행 전망 등 우리 삶과 보다 밀접한 분야로 적용범위가 확대되고 있다. 구글, 아마존, 자라 등 글로벌 기업은 소셜 및 검색 데이터 기반으로 고객 맞춤형 광고, 수요예측을 통한 선제적 물류 운송, 신상품 개발, 가격 최적화 등 기업경영에 혁신을 추구하고 있다.

범위를 더 넓혀 살펴보자. 지구 물 환경 데이터야말로 빅테이터의 대표적 성격을 가지고 있다. 지구물환경 데이터란, 기온, 기압, 풍속 등의 기상 데이터, 강수량, 하천수위, 저수량의 수문 데이터, 물사용량, 우수관거 수위, 압력 등 도시 수자원 관련 데이터를 총칭하며, 시시각각 변화하는 다양한 공간적 규모의 지구물환경 상황을 정량화한다. 따라서 기상 및 수문 상황의 파악뿐만 아니라 이치수 측면까지 그 활용도가 매우 크다.

빅데이터를 이용한 분석이 아니더라도 이미 기후변화로 인해 전 지구적 기상, 수문 현상에 이상이 발생하고 있음이 확인되었다. 미국 캘리포니아, 호주 뉴사우스웨일스 지역에서는 극심한 가뭄이 장기간 지속되고 있으며, 중국 중남부지역에서는 최근 기록적인 폭우와 홍수로 4,000만 명의 수재민이 발생하였고 피해액도 14조원이 넘는 것으로 추산되고 있으며, 세계에서 제일 큰 댐인 샨샤댐의 붕괴가능설까지 나오고 있는 상황이다. 우리나라도 예외일 수 없다. 국지적 돌발강우에 의한 도시홍수는 그 규모와 빈도가 잦아들고 있다. 폭염 일수는 매년 증가 추세이며, 지진 및 폭풍 해일의 위험도도 증가하고 있다.

기후변화에 적절히 대응하기 위해 빅데이터를 어떻게 활용해야 하며 무엇이 필요할까. 첫 번째 단계는 지구물환경 빅데이터 관측망을 구축하는 것이다. 국내 기존 관측망은 빅데이터의 요건을 구성하기에는 부족한 저밀도 저시간해상도 관측망이 대부분이다. 이로 인한 한계점은 분명하다. 예를 들어, 홍수예경보시 가용 기상, 수문 데이터의 시공간해상도에 따라 예경보 정확도가 뚜렷이 차이가 난다. 상수도 분야에서는 근래 들어 스마트미터가 부분적으로 설치되고 있는데, 월마다 계측되던 물사용량이 초분단위로 계측된다면 누수탐지에 필요한 시간이 수개월에서 일단위로 단축될 수 있다. 기후변화 대응에 필요한 충분한 정보량이 지구물환경 빅데이터에 포함될 수 있도록 고시간해상도 센서를 밀도 있게 체계적으로 구축할 필요가 있다.

빅데이터 관측망 구축이 지구물환경 빅데이터 생성을 위한 인프라 구축에 대한 것이라면, 두 번째 필요한 사항은 수집된 빅데이터의 분석기술을 개발하는 것이다. 지금까지 국내의 경우 지구물환경 빅데이터에 최적화된 분석기술 개발이 미흡하였는데, 이는 주로 지구물환경과 인공지능, 통신 등 영역 간의 전문성 통합문제와 관련 융합전문가 그룹의 부재에 따른 결과다. “빅데이터”를 이용하여 “인공지능”이 의사결정 정보를 추출하기 위해서는 “인공지능”에 대한 전문지식뿐만 아니라 해당 “빅데이터”가 담고 있는 측정대상에 대한 전문적 지식과 이들의 융합이 필요하다. 현재까지 발전된 우리나라 인공지능 관련 기술을 볼 때, 지구물환경 빅데이터에 적합한 전문가그룹만 제대로 구성된다면 관련 기술개발은 수년 내에 세계 최고수준으로 고도화될 가능성이 크다.

마지막으로 지구물환경 빅데이터 인프라와 데이터, 전문가그룹을 지속적으로 운영 관리하고 융복합 전문인력을 양성할 수 있는 조직의 구성이 필요하다. 센서, 통신, 데이터 수집, 전환, 해석 알고리즘 및 시스템, 유통활용 인프라 등 다양한 융복합 분야 전문성과 장기간의 빅데이터 구축을 위한 제도적, 정책적 노력을 고려할 때 관학협력 조직의 구성이 적합하다. 해당 조직은 국제협력을 통해 전 지구적 틀 안에서 국내 물환경 빅데이터를 연구할 수 있어야 한다. 당장의 성과에 집착하기보다 거시적 관점에서의 인력양성 및 조직 마련이 필요한 시점이다.

가뭄, 홍수, 해일 등 기후변화에 의한 이상 현상과 그 피해는 당장 우리 눈앞에 벌어지고 있다. 이제 기후변화에 대한 대응책 마련은 “선택”이 아니라 국민의 안전한 생활 영위를 위한 “필수”이다. 반면, 4차 산업혁명에 따른 빅데이터의 도래, 인공지능의 발전은 인류에 있어 분명한 기회이다. 기후변화의 “위기”를 가용한 “기회”로 활용하여 어떻게 해결하느냐는 지금 “현재” 무엇을 준비하고 마련하는가에 달려있다. 지구물환경 빅데이터 활용, 관련 인력양성 및 조직 구성으로부터 그 초석을 다질 수 있길 바란다.