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Journal ofWater Policy & Economy

저널 물 정책·경제 | 2020년 6월호

Vol. 33

ISSN 2234-3458

Journal of Water Policy & Economy 39

물 정책·경제 제33호Journal of Water Policy and Economy

| 기획 특집 |

이주헌*ㆍ정승권**

* 중부대학교 토목공학과 교수, [email protected],

* 국제도시물정보과학연구원 연구위원, [email protected]

통합물관리의 관점에서 본 물정보화의 현재와 미래방향

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 물관련 데이터의 종류

Ⅲ. 우리나라의 물정보화의 성과

Ⅳ. 통합물관리에 따른 물정보화의 미래

Ⅴ. 결론

Ⅰ. 서론

1. 데이터와 정보

현대를 살아가고 있는 우리는 정보의 홍수로 인하여

우리에게 제공되는 정보가 진실인지 또는 거짓인지를

판단하지 못하는 경우가 흔하게 발생하고 있으며, 진실

된 정보라 하더라도 조금도 왜곡되지 않은 정확한 정보

라는 확신을 갖기가 여간 쉽지 않은 것이 요즘의 현실이

다. 특히, 정보와 데이터라는 것은 과학기술 분야에서 연

구기능을 수행하는 가장 중요한 초석이 되기 때문에 어

떠한 학문분야이던 관련분야에 얼마나 많은 데이터와

정보를 소유하고 있느냐가 연구실의 경쟁력이었던 시

대가 있었다.

우리는 일상생활에서 “데이터(data)”와 “정보(information)”

를 혼용하고 있지만, 사실 정보와 데이터는 약간의 차이

가 있다. 즉, 데이터란 현장에서 관측된 원시자료 그 자

환경부로의 물관리 일원화가 추진됨에 따라서 그동안 여러 가지 장벽으로 남아있던 통합물관리의 난제들이 하나씩 해결되

어 가고 있는 시점이다. 정부조직의 일원화에 이어서 물관리기본법에 의해 물관련 법의 정비가 완료되고 있으며, 물관련 국가

전략계획도 물관리기본계획의 수립을 통하여 수량과 수질이 하나의 계획에서 논의되고 있다. 다만, 물정보화의 경우에는 아직

도 시작단계에 있으며, 산재되어 있는 물정보와 관련된 시스템의 정비 및 지식화 과정이 필요한 시점이다. 단순한 수량/수질

정보의 통합이 아닌, 미래 지능형 물관리를 실현하기 위해서 필요한 물정보의 지식화 과정에 필요한 사업과 연구의 투자가 단

계적으로 추진되어야 할 것이다.

요약

● ● ● 저널 물 정책 · 경제 제33호

40 Journal of Water Policy & Economy

체를 의미하며, 수문학 분야로 국한하여 설명한다면 강

우관측소 및 수위관측소에서 매시간 관측되는 강우량과

수위자료 그 자체를 의미한다. 즉, 정부에서 매년 쉬지

않고 수행하는 수문조사 사업은 수문분야에서 활용되는

가장 중요한 데이터를 관측하고 생산하는 중요한 사업

인 것이다. 반면에 “정보(information)”란 이곳 저곳에

산재되어 있는 여러 가지 형태의 원시 데이터를 한곳에

모으고 데이터베이스화(DB화)해서 정보를 관리하며 정

보시스템을 통하여 연구자 또는 국민이 사용할 수 있는

상태로 제공되는 형태를 의미한다. 역시 수문학 분야로

국한하여 설명한다면 강우와 수위 등의 데이터는 국가

수자원관리종합정보시스템(WAMIS)에 저장되어 수문

정보의 하나로 국민에게 제공된다.

이렇게 제공되는 물관련 정보(수문, 기상, 환경, 생태

등)는 우리나라 국가수자원 및 환경계획을 수립하는데

매우 중요한 기초자료로 활용된다. 최근에 와서는 제

공되는 자료의 정확도와 신뢰성을 확보하기 위한 많은

절차(관측, 가공, 보완 등)가 표준화되었을 뿐만 아니라

수문조사를 전담하는 기구인 “한국수자원조사기술원

(http://www.kihs.re.kr)”을 설치하여 수문조사 업무를

전문화된 분야로 인정하여 국가가 중심이 되어 발전시

키고 있는 상황이다.

2. 측우기, 수표와 함께 시작된 수문조사와 물정보화

엄청나게 많은 우리나라의 수문, 기상, 환경 분야 정보

들은 그동안 국토부, 환경부, 농림부, 행안부, 기상청 등

물관리와 연관이 되어 있는 정부부처와 공기업이 중심

이 되어 조사되고 정리되어 왔다. 하지만 그 시작은 매

우 오래전인 조선시대의 세종대왕 시대로 거슬러 올라

가야 한다.

우리 모두가 공유하고 있는 사실이지만, 세종 23년

(1441년)에 측우기(測雨器)의 등장과 함께 우리나라에

서 세계 최초로 강우량을 관측하는 장비가 개발되었으

며, 그 이듬해인 세종 24년에는 측우기 설치를 전국으로

확대하여 전국에 350개소에 이르는 강우관측망을 구성

하였다. 측우기와 함께 세종 23년에 개발된 또 다른 수

문관측 장비로서 수표(水標)가 있다. 수표는 그 당시 한

강과 청계천에 설치되어 하천의 수위변화를 관측하였으

며, 지금의 수위관측소와 동일한 기능을 갖고 있는 장비

로서 우리 선조가 얼마나 일찍이 부터 수문조사 사업의

[그림 1] 측우기 및 수표의 원형사진

측우대위에 설치된 금형 측우기 모습

출처: 네이버 지식백과

청계천 수표교 앞에 설치된 수표 모습


통합물관리의 관점에서 본 물정보화의 현재와 미래방향 / 기획 특집 ● ● ●

중요성을 알고 있었는지를 알 수 있다.

측우기와 수표에 의한 수문관측 사실보다 더욱 놀라

운 점은 관측된 데이터의 정확도이며, 또 다른 놀라운

점은 데이터를 정보화했다는 사실이다. 조선시대의 가

장 중요한 역사서중 하나인 「승정원일기」와 「일성록」에

측우기에 의한 강우량이 자세하게 기록되어 있으며 승

정원일기에는 단순한 강우량이 아닌 강우 강도의 형태

로 수문정보화되어 강우기록이 남겨져 있다고 한다(조

하만 등, 2015).

1818년(순조18)년에 간행된 「서운관지」에는 측우기에

의한 우량 관측규칙이 소개되어 있으며, 하루 종일 비가

오면 하루를 새벽부터 해질 때까지, 그리고 다음 날 새벽

까지 두 구간으로 나누어 우량을 관측 보고하도록 했다.

정조 때는 이 규정을 더욱 강화하여, 하루를 세 구간으로

나누어 우량을 측정하도록 규정하여 우량관측의 정확성

을 매우 중요하게 생각했다. 전종갑 등(1997)에 의해서

복원된 측우기 강우기록을 통계학적으로 분석해보면 그

당시 우량을 얼마나 정확하게 관측했는지를 알 수 있다.

<표 1>은 측우기에 의해 관측된 일강우량을 연강우량

으로 환산하여 기상청 서울관측소의 관측된 연강우량과

비교한 것으로서, 연강우량의 최대값과 표준편차에서는

큰 차이가 없으며 최소값과 연평균강우량에서 다소 차

이를 보이고 있다. 최소값이 매우 작게 나타난 것은 조선

말기에 발생했던 대가뭄의 영향을 반영하고 있으며, 연

평균강우량이 200mm 정도 차이가 나는 이유는 여러

가지 원인이 있겠지만 두 가지의 원인을 예상할 수 있다

(장호원 등, 2017).

우선 강우량 측정단위 차이인데, 현대는 1㎜까지의 강

우량을 측정하지만 조선시대는 척(尺)ㆍ촌(寸)ㆍ분(分)을

측정단위로 사용함으로 인하여 가장 작은 단위를 현대

로 환산하면 2㎜ 정도로서 그 이하 강우량을 관측하지

못했던 것이다. 또한 겨울철의 강설량을 관측하지 못했

기 때문에 2㎜ 이하의 연강수량과 겨울철 강설량을 포함

한다면 연평균 강수량의 차이가 많이 줄어들 것으로 판

단되어 그 당시 우량관측의 정확도를 새삼 실감할 수 있

다(Lee et. al 2018).

이렇듯, 장기간의 정확한 수문자료를 갖고 있다는 것

은 다른 나라의 학자들이 시도할 수 없는 고기후(Paleo

climate)에 대한 접근을 할 수 있다는 장점을 갖게 되며,

역사적인 홍수와 가뭄의 크기를 보다 정확하게 추정할

수 있다는 장점을 갖게 된다. 이것이 바로 데이터와 정보

의 힘이고 중요성을 의미한다.

Ⅱ. 물관련 데이터의 종류

우리나라 물관련 데이터의 과거 수량과 수질이 분리

되어 관리되었던 체제로 거슬러 올라가면, 수량과 관련

된 수문자료는 국토교통부에서 주관했으며, 수질 및 수

생태 등의 물환경과 관련된 자료는 환경부에서 주관하

여 관측하였고, 농업용수 관련 자료는 농림부, 기상자

료는 기상청, 재해관련 자료는 행정안전부에서 주관하

고 관리하였다.

2018년 물관리일원화가 전격적으로 시행되면서 정부

조직법이 개정되었으며 수량, 수질, 재해예방 등의 물관

리 기능이 환경부로 일원화됨에 따라서 수문조사 업무

역시도 환경부로 일원화되었다. 물정보화의 시작은 물


<표 1> 서울지점의 측우기 관측우량과 기상청 관측우량의 통계적

특성비교

구분관측기간

(년)최소값(mm)

최대값(mm)

표준편차(mm)

연평균강우량(mm)

측우기 우량기록 1777-1907 368.3 2,566.1 392.0 1,133.4

현대우량계 기록 1908-2015 623.5 2,355.5 347.6 1,339.9

출처: Lee and Kim (2018)

● ● ● 저널 물 정책 · 경제 제33호


관련 데이터의 조사이며 얼마나 많은 종류의 물관련 정

보화가 진행되고 있는지에 대한 검토가 필요하다.

1. 수문자료 조사

우리나라의 수문조사는 [그림 2]에 나타난 바와 같이

환경부에서 총괄을 하고 있으며, 강수량, 수위, 유량, 유

사량, 토양수분량, 증발산량 등 총 6가지의 항목을 한강

홍수통제소가 주관하여 측정망을 설치, 운영 및 관측업

무를 수행하고 있다. 특히, 환경부 내에 “한국수자원조

사기술원”에서 유량, 유사량, 토양수분량, 증발산량 등

의 수문자료에 대한 측정을 전담하고, 강수량을 포함한

각종 수문자료의 품질을 관리하는 업무를 수행하고 있

기 때문에 측정된 자료의 정확성과 신뢰성은 최고수준

으로 확보하고 있는 상황이다.

수문조사망은 “수자원의 조사, 계획 및 관리에 관한 법

률”에 근거하여 운영되고 있으며 <표 2>에서 보는 바와

같이 2017년 기준으로 총 706개의 강수관측망과 733

개의 수위관측망이 운영되고 있다. 수문관측망의 대부

분은 홍수통제소가 주관하여 운영하고 있는 것을 알 수

있으며, K-water가 강수와 수위, 국립환경과학원에서

유량관측을 위한 관측망을 다수 운영하고 있는 것을 알

수 있다.

2. 물환경 자료 조사

물환경과 관련된 자료로는 [그림 3] 및 <표 3>과 같이

수질, 퇴적물, 방사성물질, 수생태계 생물 및 비점오염물

질로 구분되며, 수질자료는 하천 및 호소, 총량관리 시행

유역 그리고 수질오염사고 대응 및 경보를 위한 수질자

동측정 등으로 구분된다. “물환경보전법” 및 “환경정책

기본법”에 따라서 물환경 자료의 조사가 시행되며 환경

부에서 총괄하고 국립환경과학원이 중심이 되어 측정망

의 설치 및 운영이 이루어진다.

<표 2> 수문자료 조사기관별 수문관측소 운영 현황

구 분 강수량 수위 유량 유사량토양

수분량증발산량

총계 706 733 501 22 8 8

환

경

부

한강홍수통제소 147 170 62 3 2 2

낙동강홍수통제소 137 138 66 5 - -

금강홍수통제소 71 139 42 3 - 1

영산강홍수통제소 70 84 41 3 - 3

국립환경과학원 - 2 262 - - -

K-water 186 156 28 8 6 2

기상청 80* - - - - -

한국수력원자력 15 7 - - - -

한국농어촌공사 - 37 - - - -

* 기상청에서 관측한 강수량 자료(80개소)는 수문자료 공인대상이 아닌 참고자료임

출처 : 환경부, (2018) 2017 한국수문조사연보

[그림 2] 수문조사 운영체계 및 수문조사항목별 조사기관

출처: 환경부, 2017 한국수문조사연보(2018)

홍수통제소K-water기상청

수력원자력

홍수통제소 K-water

수력원자력환경부

홍수통제소K-water환경부

홍수통제소K-water



수위 유량 유사량 토양수분량 증발산량강수량

한강홍수통제소(측정망 설치 및 운영)

환경부(총괄)

[그림 3] 물환경측정망 운영체계 및 항목별 조사기관

출처: 환경부, 물환경측정망 설치ㆍ운영계획(2018)

국립환경과학원(측정망 설치 및 운영)

환경부(총괄)

수질(하천, 호소)

총량측정(단위유역)

자동측정(수질경보)

퇴적물 방사성물질생물

(수생태계)비점오염

물질

환경청물환경연구소시ㆍ도(보건환경연구원)K-water

한국농어촌공사

유역환경청물환경연구소

환경청물환경연구소한국환경공단

*

물환경연구소 물환경연구소

환경청국립환경과학원

물환경연구소시ㆍ도(보건환경연구원)

물환경연구소한국환경공단

*


Ⅲ. 우리나라의 물정보화의 성과

1. 국가 정보화 현황

가. 국가정보화 정책의 경과

그간 정보화를 국가경쟁력의 핵심으로 인식, 단계적

정책 추진을 통해 국가ㆍ사회 전체를 아우르는 정보화

혁명을 성공적으로 완수하였다. 더 나아가 현재의 패러

다임을 뛰어넘는 초연결 지능화의 거대한 환경변화에

대응하기 위해서 국가정보화 정책의 질적 도약을 추진

하고 있다.

나. 국가정보화 비전 및 목표

제6차 국가정보화 기본계획에서는 ‘지능화로 함께 잘

사는 대한민국’이라는 비전을 기반으로 지능정보기술을

활용하여 국가사회 전 영역에 걸친 지속가능한 정치ㆍ경

제ㆍ사회적 혁신체제를 구축하고, 국민 모두의 정부를

추구한다. 또한 4차 산업혁명의 잠재력을 조기에 발현할

수 있도록 디지털 경제로의 적극적 전환을 통한 혁신성

장 동력을 확충하며, 신뢰 중심의 지능정보 인프라 기반

에서 안전하고 질 높은 생활을 영위하도록 국민 모두에게

기회와 평등이 보장되는 공정사회를 실현하고자 한다.

또한 4대 목표를 통해 ①국민의 삶을 책임지는 지능국

가, ②디지털 혁신을 통한 경제재도약, ③함께하는 디지

털 신뢰사회, ④안전한 지능망 인프라를 제시하고 있다.

2. 환경정보화 현황

가. 환경정보화 방향 및 목표

환경정보화는 환경 데이터의 개방, 공유 확대를 통해

수요자 중심의 맞춤형 서비스를 실현하고, 정부와 국민

간 쌍방향 시스템 구축을 통한 대국민 소통을 강화한다.

또한 유사시스템 간 기능통합을 통한 중복투자를 방지

하고, 빅데이터, 인공지능 등 신규 정보기술을 적용한 의

사결정 지원체계를 강화하는 것을 목표로 한다.

나. 환경정보화 주요 추진사업 및 계획

환경부는 빅데이터 시대에 발맞춰 환경 현안 문제를

해결하고 데이터 기반의 환경 행정을 구현하기 위하여

2018년부터 연차적으로 ‘환경정보 종합 빅데이터 플랫

폼’ 구축 사업을 추진 중에 있다. 2019년도에는 환경데

이터를 연계 및 수집하고 분석하는 데이터마트를 지속


[그림 4] 국가정보화 정책경과

출처: 관계부처 합동(2018), 지능정보화 사회구현을 위한 제6차 국가정보화 기본계획(2018-2022),

법제도, 초고속망 구축

법제도, 초고속망구축

정보화 촉진,전자정부 구현

시스템 연계, BcN 구축, 정보자원통합

KCBM, 융합, 창업활성화

초연결, 초지능

● 1차 정보화촉진 기본계획(’96~’00)



● 4차 국가정보화 기본계획(’08~’12)



기반마련

’94~’02’03~’07

’08~’12’13~’17

분야별고도화

연계ㆍ통합

융합ㆍ확산

지능화

’18~

[그림 5] 국가정보화 비전 및 목표

출처: 관계부처 합동(2018), 지능정보화 사회구현을 위한 제6차 국가정보화 기본계획(2018-2022),

비전

지능화로 함께 잘 사는 대한민국

목표

4대 전략 및 13대 과제

신뢰 중심의 지능화 기반 구축

국민의 삶을책임지는

지능국가

디지털혁신을 통한

경제재동약

함께 하는

디지털신뢰사회

안전한

지능망인프라

지능화로국가 디지털 전환

디지털 혁신으로성장동력 발굴

사람 중심의지능정보사회 조성

ㆍ 공공부문 지능화 기반 구축ㆍ 국민 체험 기반의

행복서비스 제공ㆍ 지속가능한 국가사회

안전체계 확립ㆍ 누구나 살고 싶은

지역생활 기반 마련

ㆍ 지능정보기술 활용도 제고를 위한 인프라망 구축ㆍ 사이버 안전 국가 기반 확충

ㆍ 데이터 경제 활성화ㆍ 지능화 기반 사업 혁신ㆍ 중소ㆍ벤처 기업의

혁신역량 강화ㆍ 혁신성장을 위한

지능화 기술 경쟁력 제고

ㆍ 지능정보사회의 디지털 시민양성

ㆍ 함께 누리는 디지털 포용 실현

ㆍ 지능정보사회문화 창달

● ● ● 저널 물 정책 · 경제 제33호


확대하고 공간 정보기반의 분석결과 시각화 서비스를

도입하는 등 플랫폼 분석 기반을 고도화할 계획이다. 특

히, 조직 내 데이터를 분석하고 활용하는 문화 정책을 위

하여 빅데이터 협의체 구성 및 운영, 데이터 활용 아이디

어 공모전, 분석과제 발굴, 환경 정책 추진 활성화를 위

한 업무 규정 마련 등 다각적인 노력을 기울일 예정이다.

기후, 대기, 생활 환경 등 환경 복지에 대한 국민수요

가 증대되고 개별 환경 매체 중심에서 환경매체 간 또는

타 연관 매체 간 융합을 통한 환경 서비스 고도화가 요

구되고 있는 상황에서 4차 산업혁명에 탄력적으로 대응

하고 환경정보의 지속적인 가치창출을 위해 환경정보

표준화와 품질 관리가 추진되어야 하는 시대이다. 지속

적으로 활용이 가능한 고가치의 환경 정보화를 통해 환

경 분야 신성장 사업과 일자리를 창출하고 수요자 맞춤

형 고품질 서비스를 위한 원스톱 행정서비스 구축도 요

구된다.

3. 물관련 정보시스템 현황

우리나라의 물관련 정보시스템은 그 관련범위를 어디

까지 설정하느냐에 따라서 많게는 70여 개의 정보시스

템이 환경부, 국토부, 행안부, 농림부, 기상청 및 산하 공

기업에 산재되어 운영되고 있다. 그러나 물관리 정보시

스템들은 대국민 정보제공을 위한 정보관리시스템과 물

관리기관의 업무지원 및 의사결정을 위한 데이터분석시

스템 등 2가지의 방향으로 운영되고 있다.

<표 4>는 70여 개의 물관련 정보시스템 중에서 기관

별로 대표되는 물관련 정보시스템의 종류와 기능에 대

해서 정리한 것이다. 이 중에서 2번의 국가수자원정보

시스템(WAMIS)은 수문 및 수자원분야 모든 정보를 종

합적이고 체계적으로 관리하는 정보시스템이고, 3번의

물관리정보유통시스템(WINS)은 물관련 기관별로 생성

되고 관리되는 물관련 정보를 연계하여 공동활용체계

를 구축하는 시스템으로서 다른 모든 물정보화 시스템

을 대표하는 정보시스템이라고 말할 수 있다. 또한 10번

의 물환경정보시스템(WEIS)은 물환경 기초자료의 수집

및 정보시스템으로서 수질, 수생태와 관련된 모든 정보

를 제공하고 있다.

가. 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS)

수자원 관련 분야의 모든 정보를 종합적으로 관리하

는 정보시스템으로서, 10개 분야(수문기상, 유역, 하천,

댐, 지하수, 이수, 수도, 환경생태, 자연재해, 지형공간)

총 300여 개의 콘텐츠와 기초 수문자료 및 GIS를 이용

한 수자원 단위지도 자료 등을 제공한다.

나. 물관리정보유통시스템(WINS)

물관리정보유통시스템(Water Management Information

Networking System, WINS)은 기관별로 다른 목적에

[그림 6] 환경정보화 패러다임 변화

출처: 대한민국 정부 (2019) 국가정보화에 관한 연차보고서,

1차(1997~2001년)정보화 촉진기

2차(2002~2011년)정보화 확산기

3차(2010~2014년)정보화 성숙기

4차(2017~2021년)신lCT 기반 고도화기

● 기초인프라 도입(LAN, 전자결재 등)● 단위업무 정보화

(물환경, 상하수도, 대기, 폐기물 등)

● 공동활동 기반 구축(정보화종합설계도 및 환경포털 등)

● 환경업무 전반으로 정보화지원 확산

● 환경 분야Green IT 구현● 단위정보 시스템 및 정보자원의

연계ㆍ통합 도입

● 과학적ㆍ선진적 환경관리를 위한 지능형 환경정보체계 구현

● 국가사회 환경난제 해결을 위한 ICT 융ㆍ복합 환경서비스 제공

기본 환경IT 도입 IT공동 활용 기반 구축 IT자원 공유ㆍ활용 도입 차세대 환경ICT 기반 조성


의해 생성, 관리되는 물 관련 정보를 Online으로 연계하

고 국가차원의 물관리 정보 공동 활용시스템을 구성하

기 위하여 물관리정보 유통시스템을 운영중에 있다. 현

재 5개 부처 10개 기관에서 총 65종의 물관련 자료를 공

동으로 활용하고 있으며, 시스템을 통하여 수문, 기상,

댐, 환경생태, 지하수, 이수, 수도, 하천, 유역, 지형공

간, 자연재해 등 65종의 정보를 유통하고 있다(K-water

2015; 2017).

다. 물환경정보시스템(WEIS)

물환경 기초자료의 수집 및 분석 시스템으로 수질, 생

물측정망(수생태), 퇴적물측정망, 조류 등 물 환경 관련

정보를 제공하는 종합정보시스템이다.

[그림 7] 국가수자원관리종합정보시스템(WAMIS) 메인화면 및 주요 메뉴 [그림 9] 물환경정보시스템(WEIS) 메인화면 및 주요메뉴

<표 4> 물관리 기관별 물관련 정보시스템 현황

순번 시스템명 구 분 운영기관

1 하천관리지리정보시스템 정보관리 지방국토관리청

2 국가수자원관리종합정보시스템(WAIMS) 정보관리

홍수통제소

3 물관리정보유통시스템(WINS) 정보관리

4 하천주제도관리시스템 수자원(하천)

5 홍수지도관리시스템 수자원(하천)

6 통합홍수예보시스템 수자원(하천)

7 하천유수사용실적관리시스템 수자원(하천)

8 하천유수사용허가관리시스템 수자원(하천)

9 지천홍수예경보시스템 수자원(하천)

10 물환경정보시스템(WEIS) 정보관리

국립환경과학원

11 전국오염원조사 온라인시스템 오염원

12 수질오염총량관리 전산시스템 오염원

13 수질예보시스템 수질

14 실시간수질정보시스템 수질

15 토양지하수정보시스템 정보관리

16 실시간물관리운영시스템 유역

K-water

17 유역조사지원시스템 유역

18 국가가뭄정보분석센터 정보관리

19 국가지하수정보센터 정보관리

20 댐-보 용수공급시스템 수자원(하천)

21 국가상수도정보시스템 정보관리

한국환경공단22 하수도종합정보시스템 정보관리

23 국가수질장동측정망시스템 수질

24 비점오염물질 측정망 정보시스템 수질

25 농촌용수종합정보시스템 정보관리한국농어촌공사

26 농어촌지하수관리시스템 정보관리

출처: 저자작성


[그림 8] 10개 기관의 물관리정보유통시스템(WINS) 자료공유 현황

국립해양조사원

조석정보하천정보,수문정보

댐, 지하수정보

풍수해 등재해정보

기상정보 등

토양특성 등농업용수,

저수지 정보

발전용댐운영정보

수질환경정보

유량정보

국토해양부

K-water

소방방재청

기상청

농업과학기술원한국농어촌공사

한국수력원자력

국립환경과학원

건설기술연구원

물관리정보유통시스템

● ● ● 저널 물 정책 · 경제 제33호


4. 국내 물정보화의 성과와 한계

지난 수십년간 우리나라는 인터넷의 전국적 확대를

통하여 언제 어디서나 국민들이 다양한 정보서비스를

더욱 쉽게 활용할 수 있는 ICT 환경을 조성하였다. 이러

한 정보통신 기술을 바탕으로 하여 여러 부처에서 생산

되는 수문기상 데이터 및 물환경 데이터의 정보시스템

을 구축하고, 상호연계 및 공유하여 전 세계 어디에서도

경험할 수 없는 다양한 물환경 정보를 모든 국민이 쉽제

접할 수 있는 첨단의 물정보화의 환경을 구축했다.

특히, 물환경 정보와 같은 공공데이터를 적극적으로

민간에 개방하는 정책을 추진하여 학계 및 민간에서 공

공데이터를 자유롭게 활용할 수 있는 기반을 구축했다.

이와 같은 적극적인 물정보화 사업을 통하여 홍수와 가

뭄 등의 자연재해에 대비하는 국가 물관리 정책은 기술

기반의 신뢰성 있고 일관성 있는 정책 및 제도마련이 가

능했으며 국민들의 안전을 보장할 수 있는 환경을 구축

할 수 있었다. 학계 몇 연구소의 경우에도 매우 신뢰성

높은 수문기상자료 및 물환경 자료를 기반으로 하여 세

계적으로 주목받는 연구실적을 생산할 수 있었다.

하지만, 빅데이터, 클라우드, IoT 등 신기술 환경변화

에 대비한 선제적 대응 전략이 아직 미흡하며, ICT 기반

의 산업융합을 위한 정책적 노력에 비해 가시적 성과 도

출이 부족한 상황이다. 더욱이 DB 구축 중심의 물관련

데이터 축적은 활발한 반면, 이를 분석하고 활용하는 수

요부문은 상대적으로 미흡한 실정이다.

더욱이, 4차 산업 혁명에 따른 정보화 기술의 변화가

매우 빠르게 진행되고 있는 상황에서 과거에는 정부주

도형 DB기반, 인터넷 기반 물정보화에 의한 물관리가

주류를 이루어 왔다면, 향후에는 국민참여형 물관리기

술을 실현하는 물정보화의 기술혁명이 필요한 상황이

다[그림 10].

Ⅳ. 통합물관리에 따른 물정보화의 미래

1. From Data to Wisdom

그동안의 물관리 분야 정보화는 데이터가 중심이 된

DB 및 정보시스템의 구축이 주를 이루어 왔으며 물관

리분야뿐만 아니라, 국내 모든 산업분야에서 공급중심

의 데이터 생태계로 이루어졌던 것이 사실이다. 정부부

처와 산업계는 좀 더 많은 데이터를 모으려고 했고 그로

인하여, 데이터 축적은 활발한 반면, 이를 활용하는 수요

부문은 상대적으로 발전속도가 더디게 이루어져 왔다.

따라서 수많은 데이터에서 정보화 단계(Information

Level)로의 진입은 성공적이었다고 말할 수 있지만 모

아 놓은 데이터를 스스로 분석하고 판단하는 지식기반

(Knowledge Level) 또는 지능형 물관리는 초보단계 수

준이며, 아직도 지능형 물관리를 지원할 수 있는 물정보

화의 갈 길이 먼 것이 현실이다.

하지만, 그동안 많은 데이터를 모으고 DB화하는 정보

화 과정의 노력이 결코 헛되지 않았다. 왜냐하면 데이터

의 양이 지식기반 정보화의 핵심기술인 분석 알고리즘

의 정확성과 품질을 결정하기 때문이다. 미국 Google 연

구소의 Director이자 Chief Scientist인 Peter Norvig

[그림 10] 4차산업혁명에 따른 물정보화의 추진방향

출처 : 환경부, (2018) 스마트수자원확보 및 이용 기술개발 사업기획

증기기관 기반의기계화 혁명

전기에너지기반의 대량생산

혁명

컴퓨터와 인터넷기반의

지식정보 혁명

loT/CPS/인공지능 기반의

지능정보기술 혁명

제1차 산업혁명18세기

제2차 산업혁명19~20세기 초

제3차 산업혁명20세기 후반

제4차 산업혁명2015년~

물관리 주체 국가(정부)주도형 국가(정부)주도형 정부+지자체 국민참여형

물관리 이슈 깨끗한 물확보 상수도 보급 가뭄, 홍수깨끗하고 건강한

물공급/관리

물관리 주요기술 물 취수 정수처리 수재해 예측/예보 지식기반 물관리

물관리 정보공유 책, 신문 전화기, TV 인터넷 SNS IoT 등


은 오래전 Google의 성공이유를 묻는 질문에 아래와 같

이 답했다.

“We don’t have better algorithms than anyone

else; we just have more data” (Peter Norvig)

이러한 점에서 판단해 볼때 우리의 물정보화는 아직

까지는 올바른 방향으로 가고 있다고 생각된다. 다만 향

후에는 DB구축을 넘어 지식기반 정보화 방향으로 쉬지

않고 달려가야 한다.[그림 11]

2. Fragmentation or Accumulation

오랜 기간 동안 수문학분야는 다른 학문분야와 마찬

가지로 발전을 거듭해 오면서, 수문기상학, 생태수문

학, 지하수문학, 통계수문학 등 여러 가지의 학술분야

로 세분화되어 왔다. 이러한 학문의 세분화는 지식의

세분화(fragmentation of knowledge)를 가속화했으

며, 지식과 학문의 세분화는 결국 관련된 정보의 세분

화(information fragmentation)와 정보간 단절을 고

착시켜왔다.

즉, 수문정보와 수질정보가 오랜 기간 동안 학술적 교

류를 단절하는 동안, 정보의 교류 단절도 고착화되었다.

현존하는 많은 수문모델들 중에 수질모델링까지 동시에

가능한 통합적 모델을 찾아보기 쉽지 않으며, 반대로 우

수한 수질모델도 수문순환과정이나 수리학적 문제를 해

결하는 분석모듈을 포함하는 것을 찾기가 쉽지 않다. 결

국 수문모델과 수질모델의 분리는 사용되는 정보의 분

리를 당연시할 수밖에 없게 만든다.

하지만, 큰 틀에서 볼 때 수문순환과정 안에서 수질

및 물질(flux)의 순환이 발생하기 때문에 두 가지 순환과

정은 분리되어 해석될 수 없는 동일한 물질순환과정이

다. 이제는 지식의 분리(fragmentation)보다 지식의 통

합(accumulation)이 그 어느 때보다 필요한 시점이고,

통합물관리의 관점에서 볼 때 물관련 정보의 통합 활용

을 전제로 한 정보화 과정이 가장 현실적으로 다가온 시

점이다.

이를 위해서는 [그림 12]와 같이 분리된 지식이 산재

되어 있는 상황보다는, 산재되고 분산되어 있는 세부학

술분야의 통합적, 다학제적 연구와 지식의 축적을 통하

여 보다 높은 지식기반의 학술적 성과를 도출할 수 있다.

또한 정보화 역시도 학술분야와 동일한 개념으로 수문,

기상, 수질, 수생태 정보가 통합된 빅데이터 개념으로 사

용될 때 큰 가치를 발현할 수 있다고 판단된다.

과거 20세기의 학술적 발전이 학문의 세분화 과정을

거쳐서 전문 분야별로 이루어진 것이 사실이다. 이러한

세분화 과정을 통하여 각각의 지식박스는 충분히 큰 규

모로 발전해왔다고 생각되며, 이제는 각각의 큰 지식박

[그림 12] 학술적 지식의 세분화와 지식의 축적과정

출처 : Gupta et al. (2013)

Fragmentation of knowledge building

Accumulation of knowledge


[그림 11] 데이터기반에서 지식기반으로의 정보화 발전방향


Wisdom

Knowledge

Information

Data

Analysis

Decide

Integrate

Collect

● 지능형 물공급 및 운영● 개방형 물융합정보 공유 및 서비스● 신 기후변화체제 대비 수자원 적응 및 완화

● 강우, 수위, 유량, 유속, 유사량, 수질, 조류농도 등 DB 구축● 수문/수리모형의 입력자료로 활용● GIS 기반의 정보관리시스템을 통해 자료 제공

● 강우관측소, 수위관측소, 자동유량관측망, 레이더, 위성, CCTV 등을 통해 자료 모니터링

● 기후변화에 따른 하천의 수위/유량변화 양상 분석● 강우패턴에 따른 도심홍수 발생 및 피해특성 분석● 기상/기후에 따른 하천생태, 식생, 수질변화 영향분석

현재수준

미래목표

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스를 높게 쌓아서 하나의 큰 빌딩을 만들어야 하는 시대

에 도달했다. 즉, 과거에는 수문학 분야에서도 “Local

Hydrologic Issue”가 주요 주제였다면, 이제부터는

“Planet Hydrologic Issue”가 주요 주제이자 현안문

제로 대두될 것이며, 정보화의 경우에는 분야별 “Data

and Information”보다는 “Accumulated Knowledge”

가 더욱 각광받게 될 것이다.

3. Digital Water Management

20세기 후반의 컴퓨터와 인터넷 보급으로 인하여 물

관리 기술은 끊임없이 생산되는 방대한 관측자료(수문,

기상, 환경, 생태 등)를 정보화 하는데 많은 노력과 시간,

예산을 투자해왔다. 수문-환경자료의 정보화라는 성공

적인 결과도 있었지만 물관련 다부처, 다기관에서 중복

투자로 인하여 비슷한 시스템의 개발이 지나칠 정도로

많이 생산되었다.

더욱이 수자원 분야에 국한하여 설명하더라도, 물부

족량, 기후변화 영향을 분석하고 예측하기 위한 분석 시

스템, 부족한 만큼의 수자원을 확보하기 위한 평가시스

템, 확보된 수자원을 국민들에게 공급하기 위한 운영시

스템 등 3가지 분야 모두가 물정보를 사용하지만 상호간

의 연계가 아닌 각각의 시스템에 동일한 형태의 물정보

를 독립 DB로 저장하여 사용해왔다.

하지만, 이제부터라도 개방형 물융합정보(수량-수질

및 생태) 체계를 구축하여 물정보의 가치를 모두가 공유

하고, 공유된 가치로 새로운 가치를 창출하는 공유경제

의 개념이 물정보화에 반영될 수 있도록 추진할 필요가

있다[그림 13 참조].

미래의 물정보화는 물정보의 지식화를 목표로 추진되

어야 하며, 개방형 물정보의 지식화를 기반으로 하여 지

능형물관리(Intelligent Water Management), IoT 물

관리(IoT Water Management), 디지털 물관리(Digital

Water Management)를 가능케 하는 요소기술에 대한

투자와 연구가 필요이다.

Ⅴ. 결론

지난 수십년간 진행된 우리나라의 물정보화 사업은

수많은 관측자료를 데이터베이스화 하는 정보화 사업

의 관점에서 볼 때 성공적인 수준이라고 평가 받을 수 있

[그림 13] 개방형 물융합 정보화를 통한 물정보의 가치공유 및 가치창출 방안


물정보

물정보

물정보

수자원 예측/진단/평가

수자원 확보

수자원 공급

As-IsData based Water Management

To-BeKnowledge based Digital Water Management

개방형물융합정보

미래 환경 변

화를 고려한

물수요/공급 진

단평가

안정

적인

물확

보

효율적인 물 공급 및 운영


다. 흩어져 있는 수많은 데이터를 한곳에 모으는 사업을

성공적으로 마쳤다면 이제부터는 더 높은 곳으로 정보

화 사업의 수준을 끌어 올려야 할 시점이라고 판단된다.

지능형 물관리란, 단순히 좋은 분석시스템을 구축해서

되는 것만은 아니다. 양질의 자료, 다양한 형태의 정보,

우수한 분석시스템과 수요자 맞춤형 정보서비스 체계의

마련 등 3박자가 고루 갖추어질 때 비로소 지능형 물관리

가 실현될 수 있다. 즉, 지능형 물관리의 시작과 마지막은

바로 지식기반의 정보화라는 것이다. 지금까지는 물공급

자 위주의 물관리 기술개발이 주를 이루어 왔다면, 미래

에는 얼마나 많은 물을 필요로 하는지를 판단하는 수요자

중심의 물공급 기술이 개발되어야 할 것이다.

정부의 물관리일원화 정책으로 인하여 통합물관리의

첫발을 내딛은 상황이다. 수량과 수질을 환경부에서 통

합하여 관리하는 만큼, 수자원과 환경 관련된 관측자료

도 환경부로 일원화되었고, 수자원관리 종합정보시스템


[그림 14] 물정보의 지식화를 통한 디지털 물관리의 추진방향


초지능화(Intelligent/IoT/dlgital)

Intelligent Water Management

지식정보화 (Knowledge based Information)

IoT Water Management Digital Water Management

물관리(Water Management)

수자원관리기술초지능화

● 홍수통합운영시스템● 기상예측/분석시스템● 관망운영관리통합시스템

● 실시간 스마트 계측설비● 양방향 감시/제어 통신장치● 로봇기술, 진단장비

● 빅테이터 제공● 쌍방향 데이터 공유● 소비자 Needs 반영

Solutions Devices Services

[그림 15] 물-환경 정보화의 미래 추진 방향 개념도

출처: 저자작성

Collect Layer

Data Acquisition

IoTGateway

수문기상 센서 댐/보

데이터분류 시스템 인터페이스

CPS(사이버 물리 시스템)

인공지능/딥러닝 알고리즘

Decision Making(의사결정)

Open Data Portal

빅데이터 클라우드

Weather Prospects기상전망

Flood Forecasting & Warning홍수 예, 경보

Prevention of River Disaster하천홍수예방

Dam Operation &Management댐 운영 및 관리

Portal & SNS Service개인 참여형 수재해 정보서비스

하천

지하수

상하수도

수위/유량 위성

국토정보 드론

통계자료 CCTV

(Big data Analysis Layer) Service LayerNetwork

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과 물환경 정보시스템도 환경부로 일원화된 상황이다.

하지만, 아직까지도 물관련 정보의 공동활용을 위한 통

합물관리기반 물정보 플랫폼의 개발은 많은 논의와 더

불어 기술투자가 필요한 상황인 것 같다.

특히 수문, 기상자료와 수질 및 환경자료는 자료의 형

태, 관측주기, 시간간격, 단위, 검증방법 등이 매우 상이

한 것이 현실이다. 따라서 향후 빅데이터의 개념에서 공

동활용을 위한 물정보 표준화기술, 품질관리 기술에 대

한 투자와 연구가 동시에 필요하다.

아직도 갈길은 멀어 보이지만, 그동안 우리가 물정보

화를 위해서 걸어온 길을 돌아보면 상당한 성과를 거둔

것도 사실이다. 이를 바탕으로 앞으로도 정보화에 대한

지속적인 기술투자와 연구가 필요하다.

감사의 글

이 논문은 2017년도 정부(교육부)의 재원으로 한국

연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업(NRF-

2017R1D1A1A02018546)의 결과를 활용하였음.

■ 참고문헌

국내문헌

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정보화 기본계획(2018-2022)

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기술 개발. Disaster Prevention Review, 19(4), 41-48.

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보화 (Hydroinformatiics). 물과 미래. 49(11), 31-39.

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K-water. 2017. 빅데이터 기반 수문기상정보 활용체제 구축

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환경부. 2018. 스마트 수자원 확보 및 이용 기술개발사업 기획.

환경부. 2018. 물환경측정망 설치ㆍ운영계획.

환경부. 2018. 2017 한국수문조사연보.

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국외문헌

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Records through Korean History and its Application

for Modern Hydro-Meteorological Science. EGU

General Assembly Conference Abstracts. Vol. 20. p.

5717.

journal of water policy & economy2).pdf · 2 days ago · 2. 측우기, 수표와 함께...

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