산림청 국립산림과학원(원장 배재수)은 단시간 집중호우로 인한 돌발홍수*의 발생률이 증가하고 해마다 인명사고가 반복됨에 따라, 한국 산지에 맞는 홍수 발생 특성을 구명하고 인공지능 모델과 디지털 트윈 기법을 적용하여 돌발홍수의 발생 위험정보를 사전에 알릴 수 있는 기술을 개발하였다.

* 돌발홍수 : 단시간 집중호우로 산간 계곡에 물이 급격하게 불어나 지대가 낮은 지역이 빠른 시간에 침수되는 현상

무더위와 함께 산지 계곡의 물놀이객과 캠핑 인구가 늘면서 산지 계류에 인접한 산림복지 및 휴양시설이 함께 증가하였다. 문제는 이들 시설이 위치한 지역은 대부분 경사가 급한 산악지역이기 때문에, 6시간 미만의 짧은 강우에도 범람이 발생할 수 있으며 산지 돌발홍수의 잠재적 위험에 노출될 수 있다.

국립산림과학원은 최근 연구에서 산림 수자원 장기 모니터링 시험지 40개소의 홍수 유출 실측자료를 분석하여 우리나라 산림에 맞는 한국 산지형 홍수도달시간 공식을 새롭게 개발하였다. 한국 산지형 홍수도달시간 공식은 기존 공식에 비해 한국 기후와 산지에서 2배 이상의 정확한 예측 결과를 보였다.

이러한 한국 산지형 홍수도달시간 공식을 기반으로 하여, 강우 강도와 홍수 발생 간의 상관성을 기계학습과 디지털 트윈 기법을 통해 분석하였다.

그 결과 인공지능을 활용한 돌발홍수 예측 모델을 개발하였고, 산림유역의 돌발홍수 발생 5시간 전 높은 신뢰도로 사전 예보할 수 있음을 확인하였다. 나아가 돌발홍수 위험성을 이용자의 안전 측면에서 평가하고 등급화하여 예·경보 안내 장치를 개발하였으며, 현재 운장산자연휴양림에 시범 설치하여 운영 중이다.

국립산림과학원 생활권도시숲연구센터 이임균 센터장은 “무더위를 피해 산지 계곡을 찾는 여행객들은 돌발홍수에 대한 각별한 주의가 필요하다”라고 강조하며 “최신 디지털 기술을 활용하여 돌발홍수의 위험을 사전에 알릴 수 있는 기초를 마련하였으며, 산지 재난을 최소화하기 위해 최선을 다하겠다”라고 밝혔다.