코센

자연재해에 대처하는 우리의 기술

실리콘밸리 빅데이터 모임

정태희(thj77)
포함 6명 미국, 산호세

브레인스토밍

재해 대처와 관련해서

태풍과 이에 따른 산사태 : 집 창문 + 지붕 대비 : shelter / 강가나 해변 근처 사람들 대피 (식량 + 비상 용품) / 우박 지붕 관리

홍수 : 농작물 피해 + 건물 (집) 피해 / 우량 경보 시스템 설치 / 강폭을 넓게 함 / 댐 설치로 물의 양 조절
한반도에서 매년 가장 큰 피해를 끼치는 자연재해는 아마도 1, 2 번에 해당하는 집중호우와 이에 따른 2차 피해라 생각된다. 매년 폭우나 집중호우를 겪고 이에 따른 피해가 있었다면, 이제는 좀 더 과학적인 데이터를 기반으로 적극적인 대처를 할 필요가 있다고 생각한다. 이를 위한 아이디어, 대처방안은 이후에 다시 논의하였다.

가뭄 : 식수 감소, 농작물 피해 / 저수지 등의 시설 설치 (water reserve system) / 다목적 댐 설치 / 다른 지역에서 물을 끌어 냄
현재 캘리포니아는 심한 가뭄을 대비하여 물이 많이 필요한 잔디를 줄이고 물이 많이 필요없는 식물을 심으면 수도관련 기관에서 어느 정도의 수도요금을 감면한고 있다 이러한 것을 숙지하여 지역에 따라 알맞은 식물을 심는 것도 가뭄을 대비하는 방안이라 할 수 있다.

폭설 : 수시로 도로 주변 청소
미국의 경우 폭설이 자조 발생하는 지역은 폭설로 인하여 전기가 단전되는 경우가 많다 이를 대비하여 소형 발전기를 구비하여 단전되었을 때 최소한의 전기를 사용할 수 있도록한다.
국내의 경우, 폭설로 인한 피해는 대부분의 경우, 교통 혼잡이나 사고에 의한 경우가 대부분이다. 이를 위해서는 각 시(도), 구(군), 동(면) 등 자치단체를 통해 충분한 양의 염화칼슘/모래 주머니를 배치하고, 항상 눈이 온 후에 조치하는 것이 아니라, 눈이 오기 전에도 미리 살포하여 대비하는 식의 적응적인 대처방안이 필요하다. 매년, 예산 부족으로 충분한 양의 염화칼슘을 배치할 수 없다는 관공서의 해명은 더 이상 설득력이 없다고 생각한다. 실제로 미국에서도 눈이 오기 전에 염화칼슘이 아닌 좀 더 저렴한 솔루션으로 도로에 미리 뿌려 놓는 것을 흔히 볼 수 있다.
아무리 자연재해를 예상하고 대처하는 기술력이 뛰어나다 하더라도, 실제 일선에서 이러한 적극적 노력이 이루어지지 않는다면, 대처 기술은 무의미하다. 이를 위해서는 일 년 단위로 이러한 자치단체나 관공서 등의 노력을 객관적/수치적으로 평가하는 제도도 있어야 한다고 생각한다.
한반도보다 눈이 많으면서도 인구밀도가 비교적 높은 곳은 많은 곳에서 찾아볼 수 있다. 이 도시들이 폭설에 어떻게 대비하는지에 대한 연구도 필요하다.

지진 : 건물의 높이 결정 / 안전 설계 건물 / 건물의 내진 설계, better base structure and materials
건물내 부착물 부착시 가벼운 지진은 견디도록 고려하여 부착하기 (미국 집은 드라이월로 되어있어서 드라이월(석고벽)내에 나무가 있는 곳에 나사못을 사용하여 액자등을 부착한다) 최근 캘리포니아에서 발생한 6.2 가량의 지진에 이 근처 많은 집들의 액자등이 넘어지는 사고나 벽난로의 벽돌이 무너지는 것을 경험했음
※ 지진발생 시 피해최소화하기위한방안
ㄱ) 내진설계는기본으로하고모든건물에흔들림을 감지할수있는 진동센서 설치의 의무화
ㄴ) 진동센서와 국가 안전관리위원회의 컴퓨터 시스템과 연계하여 24 시간 모니터링 시스템구축

재해(태풍, 지진, 산불, 집중호우) 상습 피해 지역에 대한 단계적이고, 장기적인 대처 방안 수립
Modeling; 재해 피해 과정에 대한 시뮬레이션 / 단계적이고 효과적인 예산 투자, 보수, 예방 / 응급 대처, 구급 대원에 대한 전문적이고, 구체적인, systematic 양성
화재대비 방안: 화재대비를 위하여 가정에 화재 경보기를 확인한다 미국 가정에는 각 방마다 화재경보기를 의무적으로 설치하도록 되어 있다 그러나 대부분의 가정이 편의상 배터리를 분리해 놓거나 배터리를 뺴 놓는 경우가 일반적이다 이들을 정검하여 화재 발생시 빠른 대처가 불가능하다 이를 위하여 화재경보기를 잘 점검한다 또한 소화전 위치파악과 소방서 위치를 파악해서 화재발생시 소방차의 진출입이 원활하도록 주차하고 소방관이 소화전을 찾을시 당황하지 않고 바로 알려줄 수 있도록 한다
국내의 경우, 화재는 크게 산불과 같은 자연화재나 가스폭발과 같은 도시형 화재를 생각해 볼 수 있다. 이미 오랜 기간 실행되고 있는 국립공원 내의 취사 금지는 국가적인 차원에서 긍정적인 효과를 거두고 있다. 가정용 가스폭발은 이미 폭발을 예방할 수 있는 여러가지 자동 잠금장치 등이 배급되었으며, 교육되고 있는듯 하다.
LPG를 이용한 자동차나 충전소에 대한 폭발/화재 대비가 좀 더 면밀히 이루어져야 한다. 이는 LPG를 이용한 자동차나 충전소에 간단한 가스 센서를 설치함으로서 검파(detection)할 수 있다. 가스가 검파되는 경우, 이를 주변에 위치한 사람들에게 휴대폰을 통해 실시간으로 알려 대피할 수 있도록하는 서비스도 생각해볼 수 있다.

어떻게 한국 여름에 인명과 재산 피해를 주는 국지성 호우를 더 정확히 예측하고 보고 할 수 있겠는가? 정교하고 복잡한 데이터의 정확한 해석과 운영 기술을 통해 호우 예상 지역과 강우량을 에측하고, Map을 작성, i.e., Supercomputer와 3D Laser scanning을 통해 구름와 양과 구름의 분포도 그리고 그 두께와 물의 양을 예측 Big data (기존 data + 실시간 data) 방식을 이용한 분석 및 예측, 그리고 어떤 key fact들이 국지성 호우를 일으키는지 또는 전조가 되는지를 이해함. Nano/Micro Technology를 활용한 Sensor들을 이용하여 바람의 세기와 구름내 물의 양을 측정, i.e.,충분한 지역을 cover 할 수 있는 소형 로봇들을 구름에 띄워서 in-situ로 모니터링하고, 예상 변화를 모델링 함, i.e., Linear한 패튼을 보이는지, non-linear한 패튼을 보이는지 그리고 어느 시점에 활성화가 되는지를 연구함

지하수로 map 에 대한 데이터 베이스 구축

국지성 호우에 대한 모델링
국지성 호우의 발생 메커니즘에 대한 관측 및 이해가 선행되어야 한다. 이것을 위해 Big data 적근방식을 활용하자.자연 재해에 대한 예조(예를 들어, 동물이나 벌레들의 갑작스런 움직임)들을 활용하자.
국지성 호우에 취약한 상습 침수 지역에 대해 강수량에 따른 피해 예상 시나리오를 좀 더 과학적이고 체계적으로 설립하자. 현실적으로 예산상의 이유로 단기간에 취약한 부분 모두를 보수할 수 없으므로, 유지-보수 시 가장 파급 효과가 큰 시설이나 지역에 먼저 예산 투자가 선행되어야 한다. 이를 위해서는 슈터컴퓨터를 이용한 모델링이 필요하고, Big data mining이 필요하다. 각 지역별/각 시나리오에 대한 데이터 베이스가 필요하다.
정확하고 좀 더 빠른 예측을 위해서는 수시로 변화하는 기상 정보를 실시간으로 전송받는 CCTV 이상의 센서 망(sensor network)이 필요하다. 이를 위해서는 이미 한반도 전역에 설치되어 있는 휴대폰 기지국을 이용하여 기상 정보 센서 등을 추가로 설치, 관리, 활용하는 방안을 생각해 볼 수 있겠다.
Super computer를 활용하자. Super computer와 3D Laser scanning을 통한 Mapping 그러나, 소프트웨어 개발 및 복잡한 data 해석 능력이 필요하겠다. 소형 로봇이나 풍선 Type에 Nano-Micro sensor를 장착하여 구름내에 띄워 실시간 모니터링하고 modeling을 만들자. 기존의 휴대폰 기지국을 적극 활용하는 방안도 생각할 수 있겠다.

응급 대처 요원 양성; 재해의 종류에 따른 훈련 및 대처 세분화
응급 상황 시, 신속하고 안전한 대처를 위해 인력 양성이 좀 더 전문화 되어야 한다. 최근, 세월호 참사를 통해서도 알려졌듯이, 재해 매뉴얼을 만들고 수정하여, 배치한 들 무슨 소용이 있겠는가. 응급/구급 전문 요원 양성이 체계적이면서도 세분화되어야 할 것이다. 또한 이를 지휘할 체계 또한 획일적으로 정리되어야 한다. 대처에 대처하기 위한 장기적인 대책 마련 및 수행이 필요하고, 이를 위해서는 정권 변화에 영향을 받지 않는 독립적인 기관의 설립 및 운영이 필요하다.

스토리텔링

구름위와 땅 밑에 Nano/Micro Technology를 이용한 각종 sensor들을 이용해 사람이 접근하지 못하는 곳에 로봇들을 파견한다.이를 통해서 지역별로 기후 변화를 실시간으로 관찰하고, 이에 따른 대처 방안을 마련한다. 땅 밑에 지하 수로와 밑 구멍, 땅 기반 구조가 취약한 지역 등에 대한 세밀한 지도를 미세 로봇을 통해서 만들고, 호우나 지진이 발생할 경우를 미리 수퍼 컴퓨터를 이용해서 시뮬레이션 한 후에, 이에 대한 대처 방안을 세운다.

예측하지 못한 국지성 호우로 인해 매년 인명피해와 재산 피해가 발생이 되고 있는 시점에, 보다 정확한 예측을 위해서 Big data를 이용한 광범위한 이해와 분석을 하여 Reference를 확립을 해둔다. 그리고 여름철이 되어 국지성 호우가 예상될 시 항공기를 동원하거나, 또는 다른 방법을 통원해 구름의 3D Laser scanning과 그리고 실시간 구름내의 변화를 관측하기 위해서 sensor를 부착한 Robot을 구름내로 띄워 data를 전송받는다. 그리고 이미 기존에 설치되어 있는 Wireless Power Tower를 이용하여 효과적인 data 전송을 도울 수 도 있겠다.

만남후기

  • 정태희

    처음 하는 모임이라 진행이 조금 서툴었습니다. 코젠 데이를 통해서, 코젠 활동에 대해서 알리는 기회가 되었고, 실리콘 밸리 지역에서 활동하는 과학자들끼리 서로 교류하는 기회가 되었다는 점에게 의미가 있었다고 생각합니다.

  • 윤영진

    맛있는 음식과 함께 다같이 모일수 있는 시간이여서 좋았습니다. 그리고 생각하는 바가 어떤지 나눌수 있어서 좋았구, 나름 처음치고는 성실하게 임하지 않았나 싶습니다. 그리고 앞으로 더욱 좋아질거라는 기대도 해봅니다.

  • 송인호

    처음 가지는 모임이었지만 이런 모임을 통하여 미국에서 근무하는 다른 연구자 분들을 만날 수 있는 기회가 되어서 좋았습니다. 이번 모임의 장소는 다소 복잡하여 다음에는 좀더 한적한 장소에서 모임을 가져 좋은 시간을 가졌으면 합니다.

  • 임상현

    처음 가지는 모임이지만, 모두 성실히 참여해 주셔서 인상 깊었습니다. 타국에서 생활하기 때문에 가질수 있는 주제에 대한 좀 더 객관적인 관점을 나눌수 있는 기회가 좋습니다. 앞으로도 더 소중한 의견들과 아이디어들 기대해봅니다.

  • 박정환

    오늘 좋은 시간 보내게 되어서 좋았습니다. 이 모임을 통해서 새로운 분들을 만나 뵙고 그리고 오랜만에 뵙게 되신 분들도 있어서 좋았습니다. 식사 이 후에 모임 주제에 대해 서로 생각하는 부분들에 나눌 수 있어서 뜻깊었습니다. 앞으로도 유익한 모임 가져가기를 바랍니다.

  • 오상문

    실리콘밸리의 한국인 엔지니어와 많은이야기를나눌수있는기회가된것같다 이번기회를통해 더욱더 많은 한국인 엔지니어와 교류할수 있는 만남이 증가하리라 기대된다