Ubiquitous Floater와 GIS를 활용한 도시유출관리 시스템 개발

Abstract

최근 들어 기상 이변 등의 영향으로 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 가뭄 및 홍수가 빈번하게 발생하고 있다. 가뭄과 홍수는 농촌 지역에서도 피해를 발생시키지만, 특히 인구가 밀집되어 있는 도시 지역에서 막대한 피해를 유발시킨다. 도시 지역에서의 가뭄은 도시 소하천의 유량을 감소시켜 수질악화, 어류감소, 생태계 환경 악화 및 경관에 악영향을 미치게 되며, 도시하천에서 발생하는 홍수는 고 밀집된 도시화의 특성상 해마다 막대한 인명과 재산피해를 발생시키고 있다. 가뭄과 홍수와 같은 자연재해를 근본적으로 막는다는 것은 매우 어려운 일이지만, 관련기관 및 연구자들의 지속적인 관심과 노력 여하에 따라 그 피해를 완화시킬 수는 있을 것이다. 물로 인한 재해를 완화시키기 위해서는 하천구조물과 시설물 등의 설계에 필요한 수문자료 수집과 이러한 수문자료들에 대한 합리적인 분석기술 등이 필수적이다. 이들 중에서도 신뢰할 수 있는 각종 수문자료의 수집은 시급히 추진해야 할 과제 중의 하나이다. 도시유역 소하천에서 가뭄과 홍수로 인한 피해를 경감시키기 위해서는 무엇보다도 지속적이고 신뢰성 있는 하천유황 자료의 획득이 시급하다. 현재 우리나라에서 하천유황 자료는 건설교통부, 행정자치부(지방자치단체), 한국수자원공사, 농업기반공사 등에서 수집하고 있으나 다음과 같은 문제점을 가지고 있다. 첫째, 자료 수집이 대하천에 집중되어, 소하천의 유황자료를 획득하기 어렵다. 도시 지역은 대하천 뿐만 아니라 소하천에 인접하여 있는 경우가 많으므로 소하천의 유황정보 획득 및 분석도 필수적이다. 둘째, 소하천에 관측소가 존재하더라도 그 위치가 고정되어 있어 원하는 지점에서 자료를 획득하기 어렵다. 소하천은 물론 대하천에서도 대부분의 관측소는 위치가 고정되어 있다. 수공구조물의 설계 등의 목적으로 유황자료가 필요한 지점은 이러한 관측소로부터 떨어진 곳에 위치하는 경우가 대부분이다. 한 지점에서 획득한 자료를, 그 자료가 필요한 지점의 자료로 변환하기 위해서는 통계학적, 지형학적 분석을 수행해야 하지만, 이 과정에서 다양한 오차가 누적될 수 있다. 셋째, 원하는 시점에 자료를 획득하기 어렵다. 이제는 실시간으로 유황정보를 제공하는 지점이 많이 증가했으나, 아직 대부분의 지점에서 원하는 시점에 필요한 유황자료를 획득하는 것은 쉬운 일이 아니다. 따라서, 언제, 어디서, 누구나 자신의 개인용 컴퓨터 앞에서 원거리에 위치한 도시 소하천 흐름의 경로를 정확하게 파악하고, 시스템의 사용자가 수자원 분야에 대한 특별한 지식이 없더라도 쉽게 이용할 수 있는 시스템을 개발한다면, 홍수, 갈수와 같은 하천흐름의 이상 정보를 신속하고 정확하게 판단하는데 많은 도움이 될 것이다. 본 글에서는 최근 널리 유행되고 있는 ‘유비쿼터스(ubiquitous)’ 개념과 이에 관련된 주변기술들을 도시 유출 수문자료 계측에 활용할 수 있는 방안을 살펴보았다. 본 연구에서는 도시 소하천 지리정보시스템과 유비쿼터스 floater로부터 발생된 유황자료를 결합하여 언제(whenever), 어디서(wherever), 누구나(whoever), PC 앞에서 원거리에 위치한 도시 소하천 흐름의 상태를 정확하게 파악하고, 홍수, 갈수와 같은 하천흐름의 이상을 신속하고 정확하게 파악할 수 있는 도시 소하천 관리 시스템의 개발을 목표로 한다.