May 01,2017

물 부족, IT로 해결하는 스페인

바르셀로나의 스마트시티 추진사례

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지구 온난화 현상이 나타나서 거의 모든 전 세계 국가들이 이상 징후 현상을 겪고 있다. 스페인도 예외는 아니다. 스페인은 지구 온난화 현상으로 사막화 현상이 발생하고 있다. 이로 인해 스페인은 물 부족 현상을 겪고 있다.

물 부족 현상으로 스페인의 강물이 줄어들고 있다. 정부는 물 부족 해결을 위해서 인근 국가인 프랑스로부터 대규모로 물을 수입해오고 있다. 수입도 부족해 정부는 물 부족 현상 대응을 위해서 물 사용제한 법안을 수립했다. 개인 수영장 운영 금지법이 대표적인 사례다.

스페인 시민들 역시 물 부족 현상에 대비하기 위해서 물 절약 운동에 동참하고 있다. 욕조에 물을 받고 샤워하는 대신 흐르는 물로 샤워하고 있고, 설거지 시 물을 쓰지 않을 때는 꼭 물을 잠그면서 물을 아껴 쓰고 있다.

이는 스페인에서 단기적으로 나타나는 것이 아니라 장기적으로 나타나고 있다. 엘 파리(El Paris)의 플라네타 푸투로(Planeta Futuro) 보고서에 따르면, 1995년 대비 2015년 용수량을 조사한 결과 용수량이 20% 줄어들었다고 보고 했다. 그리고 이러한 현상이 지속될 시 2021년에는 이수치가 25%로 증가할 것으로 전망했다.

스페인은 지구온난화로 물 자원이 점점 더 줄어들고 있다. ⓒ Pixabay

스페인은 지구온난화로 물 자원이 점점 더 줄어들고 있다. ⓒ Pixabay

스페인의 생태학자 그룹인 COP21은 이러한 현상을 지구온난화로 인해 발생한 것으로 분석했다. 분석에 따르면 비가 정기적으로 내리는 것이 아니라 한 번에 많이 오는 방식으로 바뀌어 나타나고 있는 것으로 보고 있다. 비가 정기적으로 오지 않아서 토지는 메마르게 된다.

비가 한 번에 많이 오지만 토지가 이를 전부 수용할 수 없기 때문에, 비가 오지 않았던 만큼 부족한 부분을 채우는 것은 아니다. 쉽게 설명해 밥을 굶었다고 굶은 만큼 1회분 식사량을 초과한 만큼 먹었다고 영양분이 보충되지 않는 현상과 같다고 이해하면 된다.

지구온난화는 용수공급 감소현상 뿐만 아니라 수요도 증가시켰다. 지구온도 상승은 수분이 부족한 농작물들이 물을 더욱더 많이 필요하게 되는 현상을 야기시켰다. 그래서 스페인 정부는 물 부족 현상을 완화하기 위해서 농작물 토지면적을 줄이는 법안도 검토하고 있다.

스페인은 물부족을 해결하고자 스마트워터그리드를 추진하고 있다. ⓒ Pixabay

스페인은 물부족을 해결하고자 스마트워터그리드를 추진하고 있다. ⓒ Pixabay

물 부족 해결방안으로 ‘스마트워터그리드’ 주목

스톡홀름 물 관리 기관의 스테파니 브랜커는 물 부족 현상을 해결하기 위해서는 물의 효과적인 관리가 필요하다고 언급했다. 그리고 비가 내릴 시 최대한 물을 확보해서 물 부족현상이 필요하다고 덧붙였다.

이를 위해서 스페인 바르셀로나는 ‘스마트시티’ 과제 추진현황으로 ‘스마트워터그리드’ 인프라 구축을 적극 추진하고 있다. 스페인 바르셀로라는 유럽의 물 부족 도시로 유명하다. 동시에 유럽에서 스마트시티 과제를 가장 활발히 진행하고 있는 도시로도 유명하다. 2014년에는 유럽 스마트시티 위원회에서 바르셀로나를 선도적으로 스마트시티를 추진하고 있는 도시 중 하나로 선정했다.

바르셀로나는 물 부족 문제 해결방안으로 스마트워터그리드를 추진하고 있다. 스마트워터그리드는 스마트시티를 구성하는 주요 서비스 중 하나로, ICBM (IoT, Cloud, Big Data, Mobile) 원천기술을 기존 수자원 관리 인프라에 적용한 것이다.

스마트워터그리드 운용방식은 다음과 같다. 용수현황을 측정하는 스마트미터, 온도센서, 습도센서 등을 활용해 물 관리에 필요한 정보를 수집한다. 수집한 정보는 중앙센터의 클라우드 센터로 모인다. 이후 빅데이터로 분석한 후 관련자에게 모바일, 테블릿 PC로 분석결과를 화면으로 제공하고 시스템 스스로 자동관리 한다.

이는 물 자원관리를 더욱더 효과적으로 관리하게 해 줄 뿐만 아니라 비용, 물 낭비를 절약할 수 있다. 2016년 2월 하버드대학교 연구에서는 바르셀로나의 스마트워터그리드 효과성을 측정했다.

연구에 따르면 바르셀로나는 스마트워터그리드를 전체 공원의 68%에 적용했고 용수 보존율이 25% 올랐다고 발표했다. 그리고 이로 인해 연간 약 6억원의 비용을 절감시키는 효과가 발생한 것으로 조사됐다.

스마트워터그리드 도입으로 바르셀로나의 물 자원관리 효율성이 증가한 셈이다. 그렇다면 스마트워터그리드를 바르셀로나에 어떻게 적용했는지 구체적으로 알아보자.

바르셀로나 스마트워터그리드 사례

스타랩 (StarLab)은 다른 회사들과 바르셀로나에 스마트워터그리드 인프라를 포브레노우 공원에 구축했다. 스타랩은 센서들을 공원에 설치해서 토양습도 정보들을 수집할 수 있도록 했다.

프로젝트 시작 전에 공원의 필요 수분정도를 알기 위해서 다양한 특성을 가진 토지에 정상적인 습도 기준선을 정했다. 스타랩 이외에 여러 기업들이 프로젝트에 참여했기 때문에, 데이터를 서로 주고받을 수 있게 설계해야 한다. 그래서 스타랩은 Waspmote 센서 플랫폼을 구축했는데, 호환하지 않는 센서들이 서로 데이터를 주고받을 수 있게 했다.

Waspmote 센서 플랫폼은 다양한 센서들로부터 데이터를 수집해서 교류할 수 있게 하는 기능을 가지고 있다. 뿐만 아니라 데이터들을 수집해서 분석하는 클라우드 센터에 전송하는 중간자 역할을 한다.

클라우드 센터에서는 습도데이터들을 바탕으로 분석하고 수분의 적합여부를 판별한다. 판별 후 분석데이터들을 테블릿 PC, 스마트폰 등을 사용해 공원 관리자가 정보들을 볼 수 있게 한다. 그리고 분석결과에 의해서 시스템에서 자동으로 물을 공급할 수 있게 했다.

그래서 공원 관리자들은 기존과 달리 스마트기기를 들고 다니면서 실시간으로 결과정보들을 확인할 수 있게 됐다. 공원관리자들의 간편성 뿐만 아니라 비용도 절감됐다. 효용성을 분석했는데, 분설결과 기존 수도요금보다 약 25% 절감됐다.

바르셀로나 스마트시티 가장 큰 특징은 ‘오픈플랫폼’ 이다. 이는 스페인의 스마트워터그리드 사례에서도 볼 수 있다.

바르셀로나는 시티프로토콜 (CityProtocol)이라는 국제협력기관과 협력하고 있다. 이 기관과 협력함으로서, 스마트워터그리드에서 수집한 정보들의 표준을 정하고, 다른 도시들의 스마트워터그리드 데이터들과 공유할 수 있게 했다. 더 많은 데이터들로 더 많은 분석을 할 수 있게 되고 분석 정확성을 높이게 한 셈이다.

바르셀로나의 스마트워터그리드는 아직 공원에만 구축돼있다. 그러나 물 부족 문제 때문에 계속해서 스마트워터그리드 인프라를 농업, 생활용수 등에 계속 구축 및 확장 할 것으로 보인다.

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