[스마트 국토관리 시대 공기업 시리즈 ④ 국토 ] 국토의 ‘디지털 트윈’ 전략

중앙일보

입력 2020.09.17 00:04

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03면

사공호상 국토지리정보원장

사공호상 국토지리정보원장

올해는 유난히도 긴 장마와 폭우로 온 나라가 물난리를 겪었다. 집중호우로 마을과 농작물이 침수되고 산사태로 가옥이 매몰돼 일가족이 숨지는 안타까운 일도 있었다. 또한 도로가 끊어지고 함몰되는가 하면 지하공간이 침수돼 수많은 재산과 인명피해가 발생했다.

한번 훼손되면 복구 어려운 국토의 지속적인 관리 위해 디지털 트윈 기술 적극 도입 - 사공호상 국토지리 정보원장 기고

우리의 삶을 위협하는 것은 수해뿐이 아니다. 크고 작은 산불, 수시로 발생하는 건물과 공장의 화재, 지하공사장 폭발사고 등으로 많은 생명과 재산 피해가 발생하는가 하면 상수도관로 파손, 지하공동구 화재 등은 국민 생활의 불편을 초래하고 있다.

이와 같은 재난재해를 줄이기 위해서는 실시간 모니터링으로 문제 발생을 빨리 인지하는 것이 중요하다. 사전에 문제의 발생 가능성을 진단 및 예측해서 방지하는 것이 최선이다. 하지만 상황이 발생했다면 정확한 판단으로 신속하게 대처해야 한다. 이와 같은 효과적인 상황 관리와 운영의 최적화 방안으로 ‘디지털 트윈(Digital Twin)’이 주목받고 있다.

디지털 트윈이란 디지털로 만든 가상의 쌍둥이를 말한다. 즉 실제와 동일한 가상의 환경을 디지털 모델로 구현하고, 양자를 데이터로 연결해 상호작용하게 하는 것이다. 디지털 트윈을 활용하면 실수와 실패를 최대한 줄이고, 문제점을 효과적으로 파악해 개선할 수 있을 뿐 아니라 상황을 효과적으로 통제 및 제어할 수 있다. 이런 장점으로 인해 디지털 트윈 기술은 우주비행선의 안전운행, 비행기 엔진의 성능개선, 모의 수술, 비행 시뮬레이션 등 다양한 분야에 활용되고 있다.

안전하고 지속가능한 국토관리를 위해 디지털 트윈 기술이 적극적으로 도입된다. 정부는 한국판 뉴딜사업으로 국토의 디지털 트윈 사업을 추진하기로 했다. 소위 ‘디지털 트윈 국토’ 사업은 재난재해로부터 국민의 생명과 재산을 보호하는 한편, 물리적 환경과 가상의 환경을 긴밀히 연결함으로써 ‘사이버물리시스템’을 기반으로 하는 4차 산업혁명에 효과적으로 대응할 것으로 기대되고 있다.

디지털 트윈 국토는 자연지형과 건물, 도로, 상하수도 등 지상 및 지하의 시설물을 3차원으로 구현하고 실제 환경에서 생산된 데이터를 가상의 환경에 연결함으로써 완성된다. 지형지물은 항공사진과 드론영상, 라이다와 같은 첨단 측량기술과 장비를 활용해 매우 정교하게 만든다. 지하시설물은 기존의 3D 데이터를 통합해 지상과 연계함으로써 완전한 디지털 국토의 모습을 구현한다.

국토는 한번 훼손되면 복구가 어려울 뿐 아니라 복구에 오랜 시간과 큰 비용이 소요되기 때문에 관리에 신중을 기해야 한다. 또한 자연재해는 불시에 광범위하게 발생하고 대응시간이 길어질수록 피해가 커지기 때문에 평소에 주의 깊게 관찰하고 문제를 사전에 진단하며 신속하게 대응할 수 있는 환경을 갖추고 있어야 한다. 그런 면에서 디지털 트윈 국토는 스마트한 국토의 관리 및 운영에 가장 적합한 기술이다.

국토의 디지털 트윈 전략이 성공하기 위해서는 몇 가지 주의해야 할 점이 있다. 국토는 광범위하고 다양한 지형지물을 포함하고 있기 때문에 모든 것을 디지털로 구현하는 것은 불가능하다. 따라서 활용 목적과 용도에 맞게 데이터의 우선순위와 정밀도를 정해야 경제적인 오류를 범하지 않는다. 또한 실제와 가상을 연결하는 데이터가 체계적으로 수집되고 원활하게 연결돼야 진정한 효과를 발휘하게 될 것이다. 가상의 디지털 트윈 국토를 이용해 현실국토 환경을 획기적으로 개선하는 날이 빨리 오기를 기대한다.

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