수자원公, AI로 폭우상황 가상시험…댐 방류량·시기 조절

물관리 시스템 디지털 가람+
3D 가상공간에 댐·하천환경 구축
48개 시나리오 돌린후 결과 분석
실제 기후변화 예고되면 맞춤대응
섬진강 시작으로 전국 확대 적용
美·日 등 해외에 관리기술 전파도

기후변화로 짧은 시간 특정 지역에 많은 비가 쏟아지는 극한호우가 잦아지면서 댐 운영의 중요성이 커지고 있다. 특히 국내 다목적댐이 준공 후 평균 30년이 지나 설계 당시와 달라진 강우 패턴에 대응할 필요성이 커진 가운데, 한국수자원공사(K-water)는 인공지능(AI)과 디지털 트윈 기술을 활용해 강우 예측부터 댐 운영, 하천 상황까지 연계하는 홍수 대응체계를 구축·운영하고 있다.

■전국 56개 댐·보 연결한 디지털 대응

15일 K-water는 실제 수자원 환경을 3차원 가상공간에 구현한 디지털 트윈 물관리 플랫폼 '디지털 가람 플러스(Digital GARAM+)'를 운영하고 있다고 밝혔다. 디지털 가람 플러스는 강우량과 하천 수위, 댐 유입량·방류량 등 유역 내 물관리 정보를 실시간으로 연계해 홍수 상황을 분석하고 댐 운영 결과를 사전에 시뮬레이션하는 시스템이다. 해당 시스템은 실제 수자원 환경을 디지털 가상공간에 구현하는 '디지털 트윈' 기반으로 구축됐다.

K-water의 디지털 트윈 물 관리 기술은 지난 2021년 섬진강 유역에 처음 도입돼 2025년까지 전국 56개 댐과 보 시설로 확대 적용됐다.

수문기상지원센터에 근무하는 기상전문가 6명이 기상청 강우예보와 다양한 수치예보모델 결과를 바탕으로 댐별 맞춤형 강우 정보를 분석하고 AI 기반 기상 현황과 수치모델의 패턴을 비교해 유사도가 높은 모델을 찾아내고 발생 가능한 극한호우를 사전에 감지하는 방식이다. 이후 기상청 맞춤형 예보와 AI 기상 예측자료 등 8가지 댐 유역 예상 강우량에 6가지 댐 방류량을 각각 적용한다. 이를 통해 총 48개 댐 운영 시나리오를 산출한 뒤 디지털 트윈에서 하류 지역의 수위 변화와 방류 영향을 확인한다. 댐 운영자는 이 결과를 바탕으로 홍수조절을 위한 방류 시점과 규모 등을 판단한다.

이 같은 사전 대응은 실제 집중호우 상황에서도 활용됐다. K-water는 2025년 여름 기상자료를 종합적으로 분석해 전국 20개 다목적댐에서 설계 당시 홍수조절용량인 21억8000만㎥의 3배가 넘는 공간을 홍수기 전에 확보했다. 그 결과 충청과 남부지방을 중심으로 다목적댐 유역에 최대 519㎜의 폭우가 내린 2025년 7월17일부터 19일까지 전국 18개 다목적댐은 수문을 통한 방류 없이 유입되는 물을 저장하며 홍수에 대응했다.

■해외로 뻗는 K…물관리

K-water는 이 같은 디지털 트윈 물관리 기술을 해외시장으로 확장하고 있다. 2024년 7월부터 팀 네이버와 함께 사우디아라비아 제다시의 도시홍수 대응을 위한 파일럿 플랫폼 구축사업을 추진해 지난해 2월 구축을 완료했다. 현재 제다시는 도시홍수 배제 건설사업의 설계 적정성을 검증하고 개선방안을 마련하기 위해 과거 홍수 피해지역을 대상으로 도시홍수 모형 구축·분석과 플랫폼 연계사업을 진행하고 있다.

일본과 미국에서도 사업을 구체화하고 있다. 지난해 8월 일본 나가이시와 디지털 트윈 및 드론 기반 재난 대응 역량 강화를 위한 업무협약을 체결한 뒤 같은 해 11월 시범사업을 완료했다. 올해 안에 본사업에 착수해 실제 재난 대응에 활용할 수 있는 물관리 운영체계를 구축할 계획이다. 지난해 9월에는 미국 캘리포니아주 산타클라라 지역의 물관리를 담당하는 밸리워터와 디지털 트윈 통합물관리 시스템 구축을 위한 기본협약도 체결했다.

K-water는 해외 진출을 계기로 국내 물산업이 기존 인프라 건설 중심에서 데이터 기반 물관리 솔루션을 수출하는 구조로 전환될 것으로 보고 있다. K-water 관계자는 "글로벌 워터테크 시장을 이끄는 핵심 주체로서 수자원 분야를 대한민국의 새로운 성장 동력으로 만들어 나갈 것"이라고 말했다.

going@fnnews.com 최가영 기자