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건설연, IoT 기반 수재해 취약 지방하천 엣지 컴퓨팅으로 24시간 감시
건설연, IoT 기반 수재해 취약 지방하천 엣지 컴퓨팅으로 24시간 감시
  • 변희진 기자
  • 승인 2020.12.01 14:13
  • 댓글 0
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신속·정확한 분석으로 골든타임 확보 기대

 

한국건설기술연구원은 1일 첨단 센싱 및 IoT 기술을 이용하여 중소 하천을 24시간 능동적으로 감시하고 대응할 수 있는 ‘모바일 엣지 컴퓨팅(MEC, Mobile Edge Computing) 기반 첨단 하천 감시 및 경보 시스템’의 원천기술을 개발했다고 밝혔다.

모바일 엣지 컴퓨팅은 사용자 위치 근처(엣지)에서의 컴퓨팅을 통해 서버와의 응답시간을 줄임으로써 문제 발생시에 신속하게 대응할 수 있는 기반이 된다. 

건설연 장봉주 박사 연구팀은 홍수로 인한 피해는 중소형 하천 및 계곡과 인접한 마을에서 빈번하게 발생한다는 점에 착안하여 마을 단위 하천감시 및 경보 시스템을 제안하고 그 핵심 요소 기술인 초소형 첨단 하천감시 단말장치 RF-WAVE(RainFall, Water-level And VElocity)의 원천기술을 개발했다. 

RF-WAVE는 전파(RF Wave) 센서를 포함한 다중센서를 이용하여 하천의 강우, 수위, 유속을 측정 및 모니터링하고, 무선망을 통해 실시간으로 데이터를 송수신 할 수 있는 장치이다.

이 기술을 활용하면 중소 하천 및 계곡에 설치된 교각, 전신주 등의 구조물에 RF-WAVE를 설치하여 하천 상황을 상시적으로 감시할 수 있다. 

상대적으로 하천 폭이 좁은 지방 중‧소하천이나 계곡의 경우, 나뭇가지를 포함한 하천 식생들과 새, 고라니와 같은 야생동물들이 센서 관측을 방해하여 하천 감시 정확도가 낮아질 수 있다. 그러나 RF-WAVE에는 하천의 순수한 수세(水勢, pur e wat er energy)를 그 이외의 대상과 외부 잡음들과 분류할 수 있는 자체 개발된 신호처리 기술이 탑재되어 있어, 하천 수위 및 유속 관측의 정확도를 향상시켰다.

RF-WAVE는 다중센서는 하천 유속 및 수위 뿐 아니라 교량, 제방 등과 같은 하천 구조물의 변형, 흔들림 및 진동까지 감지할 수 있도록 설계됐다.

연구책임자인 장봉주 박사는 “하천변 마을 또는 소유역 단위로  RF-WAVE 네트워크를 구축하여 상시적으로 운영한다면 하천 범람, 제방 붕괴 등과 같은 사고 위험에 능동적으로 대응함으로써 재난대피 골든타임을 확보할 수 있다”며, “향후 RF-WAVE 장치에 다중센서 신호처리를 통해 강우 강도 까지 측정하는 연구로 확장할 계획”이라고 밝혔다.

이번 성과는 “하천 홍수 위험 감시를 위한 다중센서 기반 하천 관측 기술 개발”로 한국멀티미디어학회 논문지 2020년 11월호에 게재됐으며, 한국건설기술연구원의 주요사업 “수재해 감시 및 수자원 활용을 위한 디지털 페어링 핵심 요소기술 개발 사업(`19 ~ `20)”로 수행됐다. 

 


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