차세대도시·농림융합기상사업단

WISE사람들

관측팀 사람들

도시기상융합서비스를 위한 관측자료를 생산하는 사람들

WISE사업단의 관측팀 사람들

우리나라에서 도시기상에 특화된 관측을 시도하고, 도시기상 특징을 본격적으로 연구하는 것은 최초의 일이다. 세계적으로도 이제 시작단계여서, 누가 어떤 결과를 낼 것인지는 아직 미지수이다. 지금까지 아무도 도달하지 못했던 과학의 지평을 넓히는 것은 도전하는 자의 몫이다.

도시기상의 특징을 더 정확하게 관측하려면, 어디에서 어떻게 관측을 해야할까? 이 질문에 답하기 위해 모인 사람들이 있다. WISE사업단의 관측팀. 요리로 비유하자면, 맛있는 요리를 만들어내기 위해 신선한 재료를 제공하는 일을 맡은 사람들이다. 모델팀이 그 재료를 어떻게 요리해서 최종 음식을 만들 것인지 요리법에 대해 연구하고, WISE플랫폼팀은 어떤 그릇에 어떻게 담아 다양한 고객에 맞는 서비스를 할 것인지 고민하는 사람들이라면, 관측팀은 보다 신선한 재료를 찾아내고 제공하는 역할을 맡은 이들이다. 재료가 좋아야 요리의 맛이 좋아지는 것처럼, 다양한 사용자들을 위한 도시기상융합서비스를 만들어내기 위해서는 정확한 기상관측으로 보다 좋은 자료를 제공하는 것이 기본이 되어야 한다.

기상관측은 세계적인 기준이 있다. 관측장소의 면적은 70㎡ 이상을 원칙으로 하되 최소 35㎡ 이상이어야 한다든지, 관측장소가 지상인 경우에는 지면에 자연잔디를 조성하고 그 길이를 짧게 유지하여야 한다든지 하는 기준이 세세하게 정해져 있다. 기상청도 이 기준에 따라 전국적으로 기상관측 표준화를 실현했다. 하지만 수도권 같은 도시기상에서는 문제가 달라진다. 기상관측에 영향을 미칠 수 있는 장애물이나 아스팔트나 콘크리트 같은 인공물의 영향이 적은 곳을 찾기 어려울 뿐만 아니라, 빽빽하게 들어선 빌딩들이 자연요소에 영향을 주기 때문이다. 즉, 기존의 방법으로는 도시기상의 특징을 제대로 관측하기 어렵다. 도시기상에 관한 세계적인 기상관측 기준을 찾아내는 것이 새로운 과제인 것이다. 아직 아무도 모르는 답을 찾아내기 위해 수도권에서도 가장 적합한 관측장소를 탐색하고, 협의하고, 토의하고, 분석하고, 또 현장에 나가 발로 뛰는 사람들, 그들이 바로 관측팀이다.

인천과 서울에 도시기상을 관측하는 특화된 장비를 설치하다

2013년에 시작된 관측망 구축사업은 2015년까지 계속될 예정이다. 기존의 기상관측은 재해 방지 등을 위해 전국적인 규모로 진행되는 것이어서 스케일이 크지만, 수도권을 대상으로 도시기상을 연구하는 이 사업은 도시의 영향으로 자연현상이 어떻게 바뀌는지를 관측하는 것이 목표다. 건물의 영향으로 바람이 어디에서 어떻게 바뀌는지, 기온은 또 어떻게 달라지는 지와 같이, 도시 안으로 더 깊이 들어가 세부적인 기상현상들을 관측하는 것이다. 그만큼 더 상세하고 조밀한 관측이 필요하고, 그로 인한 고해상도의 관측 결과가 기대되고 있다.

도시기상의 특징을 잘 관측하기 위해서는 어떤 관측장비가 필요한가를 연구하고 장비를 설계하는 것도 관측팀의 업무다. 2013년에는 인천 5개 장소에 시범적으로 복합센서를 설치했다. 복합센서는 옥상이나 노장에 일정한 공간을 필요로 하는 AWS(Automatic Weather system)와는 달리 기온과 바람, 습도, 기압, 풍향과 풍속을 하나의 센서로 관측할 수 있는 집약된 장비다. 복합센서는 7~10m의 타워형으로 설치하기도 하고 타워형으로 설치할 수 없는 장소인 경우에는 기존 가로등에 부착해 설치하기도 한다. 우리나라는 중국과 서해의 영향으로 기상현상이 서쪽에서 오는 경우가 많아, 수도권 서부지역인 인천을 도시기상 관측의 시범장소로 선정한 것이다. 2014년 인천아시아게임을 위한 기상 지원의 차원에서도 인천 5개 경기장에 복합센서를 설치하게 되었다.

서울에는 KT광화문지점과 KT중랑지점에 도시에너지관측시스템이 설치되었다. 특히 KT중랑지점에 설치된 것은 일명 ‘에너지수지타워’로 불리는데, 17~18미터 높이의 타워에 여러 가지 첨단기상장비를 설치해서 지역의 기상 특성을 종합적으로 알아볼 수 있도록 설계한 관측장비다. 이 정도 규모의 장비가 우리나라 도시에 설치된 경우는 이번이 처음이다.

빌딩 옥상 높이의 관측타워에 올라갈 수 있는 용기는 기본

모델팀이나 플랫폼팀은 사무실 안에서 하는 작업이 많지만, 관측팀은 실제 현장에 나가야 한다. 도시 내에서도 관측에 가장 적합한 지점을 찾기 위해서는 최소 10개 이상의 지점을 찾아야 하고, 관측망을 설치하기 위해서는 기존에 있는 기관과 협의를 해야 하는 것도 쉽지 않은 과정 중 하나다. 목적지점에서 협의가 안 되는 경우는 다시 적당한 장소를 물색해야 한다.

또한 관측장비를 설치하는 것은 관련업체에 맡기지만, 업체 못지않게 하드웨어적인 기술력을 잘 알고 있어야 관측은 물론 유지보수에 관한 적절한 대응을 할 수 있다. 때로는 건물 옥상 높이의 타워 꼭대기에 올라가 직접 센서 점검도 수행해봐야 한다. 에너지수지타워의 높이는 17~18m지만 체감높이는 족히 3~40m는 될만한 곳에 올라갈 용기가 필요한 것이다. 고소공포증은 관측팀에서는 금물. 이 용기가 도시기상 관측이라는 새로운 분야를 위한 도전으로 이어지는 셈이다.

관측팀의 2014년 목표는 테마별 관측이다. 도시 안에서도 숲이나 하천, 공원 등이 도시기상에 어떤 영향을 미치는지를 살펴보려는 것. 2014년에는 테마별 관측에 가장 적합한 지점을 찾아내고, 복합센서나 수지타워 등 가장 효율적인 관측장비를 세우게 될 것이다. 관측팀은 단순히 관측자료만 제공하는 것이 아니라, 실제 그 지역의 도시 특성을 연구하고 그 결과가 사업단 내부의 1차 소비자라 할 수 있는 모델팀에 피드백될 수 있도록 협업하고 공동연구하는 일을 맡고 있다. 지금까지 우리가 맛보지 못한 도시기상융합서비스라는 미래의 요리를 위한 이들의 멋진 활약이 기대된다.


모델팀 사람들

관측팀에서 잡아온 신선한 재료를 어떻게 다루는 지 가장 잘 아는 사람들이 바로 모델팀 사람들이다.

2~3시간 뒤 내가 서있는 곳의 기상정보를 수치로 계산해내는 사람

조금 더 정확하게 말하면 와이즈사업단에는 ‘첨단기상기술개발팀’이라는 이름 안에, 관측팀과 모델팀이 나뉘어져 있다. 이 두 팀의 업무가 다르긴 하지만, 그만큼 서로 불가분의 관계라는 것을 의미한다. 기상청에서 수치예보모델을 통해 한반도의 내일의 날씨를 예측하는 것처럼, 모델팀에서는 세계적으로 사용되는 기상모델에 물리적 변수를 조합하고 도시 지역의 특성에 따른 자료들을 결합해 고해상도의 수치모델을 계산해냄으로써 수도권의 도시기상을 예측하게 되는 것이다.

실제 관측은 그 시간에 일어난 현상을 보는 것이다. 하지만 모델이란 계산을 통해 실제 현상이 일어나기 몇 시간 전에 미리 예측하는 것이다. 모델을 통해 나온 결과가 3시간 후에 비가 온다고 예보된다면, 정말로 3시간 후에 예보된 것과 동일한 관측값이 나오느냐 아니냐를 비교함으로써 모델의 정확성이 검증된다. 관측팀과 모델팀이 가장 정확하고 빠른 도시기상 예보를 위해 각자의 밑그림을 그려내는 것이다.

모델팀은 우선 여의도를 시범대상으로 작업을 시작했다. 여의도의 어느 빌딩 사이에 어떤 바람이 어떤 강도를 부는지, 그러면 기상현상에 어떤 영향을 주어서 2~3시간 후에 어떤 현상이 일어나는지를 모델로 계산해내는 것이다. 자연현상을 수치화시키는 작업은 첨단과학이라는 이름 하에서도 100% 정확성을 담보할 수 없는 고난이도의 작업이다. 더구나 현재 동네예보에서 알 수 있는 것보다 작은 단위, 즉 보다 고해상도의 기상정보를 만드는 일이어서, 이것이 얼마나 정확하고 빠르게 예측될 수 있는지가 관건이다. 1.3km쯤 떨어진 국회의사당역과 여의도역에 서있는 두 사람이 각자의 위치에서 3시간 후 변화된 기상정보를 보다 정확하게 제공받을 수 있게 할 수 있을까? 모델팀은 이 질문에 답하기 위해 오늘도 연구를 계속하고 있다.

2014년 최초의 시범운영을 위해 모델팀은 지금 야근 중

아직까지 세계적으로도 이와 같은 고해상도 기상정보를 만들어낸 적은 없다. 미국이나 영국, 일본 같은 기상선진국에서도 시도되지 않은 일이다. 이들에 비해 면적이 작고 국지적인 기상변화가 심한 우리나라이기에 시도할 수 있는 일이기도 하다.

모델팀의 업무는 2013년에 본격화됐다. 2014년에는 여의도를 중심으로 한 서울 지역을 대상으로 고해상도 모델을 개발해서 시범 운영을 할 수 있게 될 것이다. 이 고해상도의 기상정보를 3차원으로 시각화해서 와이즈플랫폼 상에서 누구나 이해하기 쉽도록 표출하는 것도 모델팀의 업무다. 정확한 모델이 개발되고 3차원 표출이 운영되면, 내가 서있는 곳에서 2~3시간 뒤 날씨가 어떻게 변하는지를 전문가가 아닌 일반인들도 쉽게 볼 수 있게 될 것이다.

세상에 없던 새로운 도전을 향한 '따로 또 같이'

모델팀의 업무는 주로 컴퓨터로 이루어진다. 한반도나 도시 단위의 넓은 지역보다 동 이하의 적은 지역 규모의 수치모델을 계산하는 것은 그만큼 고해상도여서 컴퓨터 활용량이 많아질 수 밖에 없다. 기상청에서 사용하는 슈퍼컴퓨터 같은 전산 자원이 필요하지만, 아직은 충분하지 않은 것이 사업단의 현실이다. 슈퍼컴퓨터로 3시간이면 끝날 일이 전산 자원의 한계 때문에 일주일이 걸리기도 한다. 모델팀에서 종종 모든 전산 자원을 장악하고 있다시피 하니, 플랫폼팀이나 융합팀에서 원성 아닌 원성을 듣는 일도 생긴다.

‘따로 또 같이’는 모델팀의 업무방식이다. 모델팀 내에서도 각자 맡은 분야가 다르기 때문에, 자신이 맡은 분야를 위해 긴 레이스를 홀로 뛰는 달리기 선수와 같지만, 결국은 각자의 성과를 하나로 합쳐야 완성된 모델이 나온다. 관측팀의 관측자료도 중요하지만, 모델이 정확하면 그만큼 정확한 융합서비스를 생산해낼 수 있으리라는 의지와 도전의식이 모델팀의 원동력이 되고 있다. 한반도에서 도 단위로, 도 단위에서 도시 단위로, 또 동네예보보다 더 작은 단위로, 무작정 단위를 줄인다고 해서 고해상도의 기상정보가 생산되는 것이 아니라 보다 정확하게 맞출 수 있어야 고해상도인 것이다. 그만큼 정확성에 대한 리스크가 높아 지금까지 그 어느 나라에서도 결과를 내지 못했던 일, 세상에 없던 새로운 도전이 한발한발 진행되고 있다.


WISE플랫폼팀

WISE플랫폼팀 사람들은 WISE 기상정보를 사용자에게 전달하는 방법을 고민한다.

플랫폼을 만드는 일, 그 자체도 융합과학이다

기상학적 모델과 다양한 분야의 융합모델을 계산해서 새로운 정보서비스를 만드는 것을 ‘개발콘텐츠’라고 부른다면, 플랫폼팀은 ‘서비스콘텐츠’를 만드는 일이라고 할 수 있다. 과학적 알고리즘을 통해 분석한 개발 결과는 지나치게 전문적이어서 다양한 계층의 사람들이 쉽게 이해하기 어렵다. 이를 범용화하고 일반화시켜 정부나 지자체, 공공기관, 산업, 농수산업 종사자, 또 일반 국민들 누구든지 쉽게 이해하고 자신이 종사하는 분야에서 다양하게 활용하고 가공해 제2, 제3의 새로운 결과물을 만들어낼 수 있는 기반을 만드는 것, 이것이 바로 플랫폼팀의 임무다. 한마디로 말하면, 다양한 사용자들을 위해 서비스를 담고 나눠주는 그릇을 만드는 일이다.

플랫폼은 그 자체로, 융합과학이다. 차세대도시농림융합서비스 사업단의 플랫폼팀에 다양한 전공자들과 경력자들이 모여있는 이유다. 정보통신, 물리학, 지리정보학, 관측 전문가 등등. 플랫폼이 단순한 정보통신 시스템이나 툴이 아니기 때문이다. 와이즈 플랫폼이 지향하는 미래형 기상정보융합서비스를 위해서는 기상정보에서 얼마나 새로운 서비스가 창출될 수 있는지, 또 그걸 어떻게 가공하면 어떤 분야에서 어떤 시너지를 만들어낼 수 있는지 등등을 연구하고 분석해야 한다.

누구에게, 얼마나 활용될 수 있도록 할것인가?

플랫폼팀의 키워드를 단 한마디로 요약하자면 ‘활용성’이다. 아무리 좋은 정보서비스가 개발된다고 해도 전문가들에게만 맞추어져 정작 그 서비스를 필요로 하는 수요층에서 활용될 수 없다면 무용지물. 도시농림융합기상서비스가 실제 농업종사자들에게 이해되지 못한다면 무슨 소용일까? 더 좋은 정보를 더 많은 사람들에게 활용될 수 있는 시스템을 만들자, 플랫폼팀은 이 과제를 위해 뭉쳤다.

2019년을 목표로 사업단의 업무가 시작되었다. 2019년이면 시범운영을 끝내고 사업단이 개발한 서비스가 제공된다. 돌발홍수 예측모델 결과와 고해상도의 융합기상정보가 제공될 것이고, 다양한 농림기상융합서비스가 클라우드 기반의 와이즈 플랫폼에서 선보일 것이다. 이는 국내 뿐 아니라 해외에도 공개될 것이며, 다양한 네트워크와 연결되도록 계획되어 있다.

서로 다른 것들끼리의 불협화음을 가장 아름다운 화음으로 만드는 일

2012년에 사업단이 발족된 이후로 플랫폼팀은 2013년, 로드맵 수립을 완성했다. 이에 따라 세부추진계획이 세워졌다. 이 과정에서 정부와 산업 관계자 등 정보통신 전문가 20여 명의 의견도 반영됐다. 2013년에 세워진 로드맵에 따라 2014년에는 플랫폼을 위한 기반구축이 진행될 것이다. 또 와이즈 시범 콘텐츠가 개발되어 와이즈 플랫폼 상에서 시범서비스도 이루어질 계획이다.

‘융합’이란 서로 다른 것들간의 결합이며 조화다. 1+1이 2가 아니라 3이 되고 300이 되고 1,000이 될 수 있도록 만드는 힘이 융합의 힘이다. “하지만 융합이란 또 다른 의미에서는 ‘불협화음’이라고도 할 수 있어요.” 플랫폼팀의 정재원 선임연구원의 말은 의미심장하다. 사용자들의 요구를 만족하는 와이즈 플랫폼을 위해 다양한 분야의 전문가들과 만나고 토론하고 협의하는 과정에서, 서로간의 의견이 원만히 조화를 이루지 못할 경우도 종종 있다. 플랫폼팀의 업무를 힘들게 하는 요소다. 그러나 이 과정을 통과하지 못하면, 아름다운 화음도 있을 수 없는 것이다. 서로 다른 음색을 가진 관악기와 타악기, 현악기가 모두 모여 하나의 큰 악기인 오케스트라를 구성하듯, 차세대 도시농림기상정보를 근간으로 만들어낸 다양한 서비스들이 수많은 사용자들과 만나는 무대, 플랫폼팀은 아직 우리나라에는 없던 그 거대하고 아름다운 무대를 만들어가고 있다.