기후 변화로 점점 심해지는 폭우 피해, 데이터 과학으로 해결한다

2018년 8월 28일 중부지방을 강타한 폭우로 서울 중랑천의 수위가 높아져 있다. 최근 한국과학기술정보연구원(KISTI) 연구팀은 기관별 데이터를 수집해 침수를 예방할 수 있는 방법을 제안했다. 흩어진 데이터를 이용해 실용적인 혁신을 이끈 사례로 꼽힌다. 동아일보DB

지난해 8월 28일 대전에서는 시간당 최대 60mm가 넘는 폭우가 쏟아졌다. 불과 2시간 동안 쏟아진 강우량만 109mm에 이른다. 30년에 한번 있을 만한 ‘물 폭탄’이었다. 이 날 폭우로 대전의 상습 침수지역인 유성구 전민동 일대는 심각한 물난리를 겪었다.

한국과학기술정보연구원(KISTI) 연구데이터공유센터 연구자들은 전민동 지역에서 상습 침수가 발생하는 원인을 파악하기 위한 연구에 나섰다. 기후 변화로 국지성 폭우가 점점 심해질 것으로 예상되는 가운데 대전시가 적절하게 대응할 수 있도록 도움을 주기 위해서다.

연구진은 우선 기관별로 흩어져 있는 데이터를 수집했다. 국토지리정보원이 제공하는 지형 고도를 수치로 나타낸 정보인 ‘수치표고모델’과 건물 분포의 높낮이 정보를 담은 건물 레이어(정보)를 확보했다. 환경부가 제공하는 ‘토지피복도’도 확보했다. 토지피복도는 식생·건물·도로 등 지표를 덮고 있는 정보를 담은 지도다.

연구진은 이들 데이터를 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램에 넣어 대전시 상하수도 배관과 위치를 해석하고 ‘빗물받이’의 효율을 알아냈다. 빗물받이 효율은 쏟아진 비가 맨홀을 통해 지하로 유입되는 정도를 뜻한다. 연구진은 전민동에서 침수가 잦은 원인이 빗물받이 효율이 떨어지기 때문이라는 결론을 도출했다. 연구진은 또 어느 정도의 폭우가 쏟아질 때 침수가 일어날 수 있는지 예측하는 ‘침수 예측 솔루션’을 개발하고 이를 대전시에 제시했다.

이상환 KISTI 연구데이터공유센터 센터장은 “흩어져 있는 데이터를 모아 정밀하게 분석하면 침수와 같은 자연재해에 대비할 수 있을 뿐만 아니라 해결하기 어려운 문제들을 해결할 수 있다”고 말했다.

지금까지는 공공데이터와 연구데이터를 기관이나 연구자들, 각급 학교가 활용하기 어려웠다. 원하는 데이터를 누가 갖고 있고 어디서 찾을 수 있는지 알 수 없었기 때문이다. 침수 예측 솔루션과 같은 생활 분야뿐만 아니라 데이터를 기반으로 새로운 발견을 할 수 있는 연구를 진행하기도 어려웠다.

하지만 과학계는 최근 방대한 데이터 분석만으로도 획기적인 연구 성과가 나올 수 있다는 사실에 주목하고 있다. 대표적인 게 2012년 ‘신의 입자’로 불린 ‘힉스 입자’ 발견이다. 전 세계에 흩어져 있는 물리학자들은 유럽입자물리연구소(CERN)의 거대강입자가속기(LHC) 실험에서 나오는 방대한 데이터를 분석해 힉스 입자의 존재를 검증했다.

국내에서도 지난해 과학기술정보통신부가 시범적으로 개발해 운용하고 있는 ‘국가연구데이터플랫폼’ 사업이 올해 9월부터 본격화된다. 수십 년간 지속해온 정부 R&D 연구데이터가 곳곳에 흩어져 있는데 이 데이터를 한곳에 모으는 것이다.

이를 위해 지난 3월 연구데이터에 대한 정의와 데이터 관리 의무에 관한 사항이 담긴 ‘국가 연구가개발 사업의 관리에 관한 규정’이 개정 공고됐다. 9월 1일부터 시행되는 이 규정에 따라 앞으로 정부R&D에 참여하는 연구자들은 연구과제 제안서를 제출할 때 ‘데이터 매니지먼트 플랜(DMP)’을 의무적으로 내야 한다. 어떤 데이터가 나올지 기술하고 그 데이터를 어떻게 관리하고 공유할 것인지 계획을 제출하는 것이다. 최희윤 KISTI 원장은 “환경재난 등 사회 현안해결에 도움을 주고 데이터 기반 새로운 가치를 창출하는 데이터의 중요성이 날로 커지고 있다”며 “연구 데이터 플랫폼 시범서비스가 올해 첫발을 내디딘 만큼 데이터 기반 혁신을 가속화하겠다”고 말했다.

윤신영 동아사이언스기자 ashilla@donga.com