KICT 한국건설기술연구원

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• 오일샌드 플랜트 생산수 계통의 오일제거 및 수처리 복합공정 설비기술 개발 연구자: 구재욱 환경연구본부 수석연구원 들어가며 최근 전통오일 자원의 고갈과 환경규제 강화로 인해 비전통오일 자원(오일샌드, 셰일가스 등)의 개발이 활발히 진행되고 있다. 특히 오일샌드 플랜트에서는 비튜멘(bitumen)을 추출하기 위해 비튜멘 1톤 생산당 3 ~ 5배의 막대한 양의 물이 사용되며, 그 결과로 다량의 염류, 나프텐 산류(Naphthenic acids), 유기물, 오일성분 등이 포함된 고농도 오일샌드 플랜트 생산수(Oil Sand Process-affected Water; OSPW)가 발생한다. 이러한 생산수는 직접 배출이 불가능하고, 무방류(Zero Liquid Discharge; ZLD) 또는 재이용이 요구된다. 하지만 고농도 염류와 오일성분이 혼재된 복합오염수의 처리는 기존 공정에서 기술적 제약이 크며, 처리 효율 및 높은 에너지 소모 등의 한계를 보이고 있다. 한국건설기술연구원은 이러한 문제를 해결하기 위해 2022년부터 2028년까지 국토교통부 플랜트연구사업의 일환으로 ‘생산수 계통의 오일제거 및 수처리 복합공정 설비기술개발’이라는 과제를 수행하고 있으며, 현재 각 단위공정별 적용기술의 성능검증, 해외 실증용 모듈러 상세설계 및 인증을 완료하였다. 향 후, 실제 캐나다 알버타주 오일샌드 생산광구에 적용하여 비전통오일 생산 플랜트에서 발생하는 생산수를 고효율로 처리 및 재이용할 수 있는 기술 플랫폼을 구축하고자한다. 개발하고자하는 기술의 개요 및 원리 본 기술은 오일샌드 플랜트의 생산수를 대상으로 오일제거, 염류 제거, 잔류 유기물 정화 및 재이용을 단일 시스템에서 수행할 수 있는 복합공정 기반의 통합형 수처리 기술이다. 각 공정은 모듈화되어 있어, 현장 설치와 유지관리가 용이하며 극한지·원거리 지역에서도 신속히 운영될 수 있도록 설계되었다. (1) 전전처리 기술: Induced Gas Flotation(IGF) 기반의 가스유도부상형 오일제거 시스템을 적용하여 입자성 오일농도를 100 ppm에서 10 ppm 이하로 저감하였다. 현장 혼합가스유도를 통한 IGF 최적화기술을 확보하였다. (2) 전처리 기술: IGF 공정을 거친 생산수 내 잔류 유화오일 및 유기물(특히 나프텐산류)을 제거하기 위해 가압식 세라믹 분리막 모듈을 국산화하여 적용하였다. 이를 통해 오일 1 ppm 이하, 유기물 90% 이상 저감 성능을 확보하였다. (3) 본처리/후처리 기술: 고농도 염류 제거를 위해 고회수율 역삼투(Reverse Osmosis; RO) 시스템을 본처리 공정으로 도입하였다. 내오염성 세라믹 전처리수 기반의 안정적인 막운전을 통해 회수율 90 ~ 95%, 원수 TDS 2000 mg/L 농도 대비 TDS 200 mg/L 농도의 처리수 품질을 달성하였다. 또한, 농축수 발생량을 기존 RO 대비 30% 이상 저감하여 ZLD(무방류) 실현 기반을 마련하였다. (4) 보충수처리 공정: 전기흡착식 탈염(Capacitive Deionization; CDI) 시스템을 적용하여, 재이용 공정을 통해 확보된 스팀공급용수 부족수량을 인근 보충수를 활용하여 유기물과 잔류 이온을 추가 제거하고 재이용 품질(보일러용수, 냉각수 기준)을 확보하였다. 이러한 막기반 복합공정은 각 단계가 상호보완적으로 작동하여 고농도 복합오염수를 효과적으로 처리한다. 오일제거부는 IGF 및 흡착층에 의한 유화오일 응집·분리, 이온제 거부는 고회수율 RO 막투과를 통한 염류 농축 및 회수, 농축수처리부는 농축수 회수·증발 모듈에 의한 ZLD 달성을 목표로 한다. 각 공정은 모듈화되어, 현장 상황에 따라 개별 또는 연계 운전이 가능하다. 실증결과 및 기술성과 본 복합공정 시스템은 한국건설기술연구원 인근 일산 친환경사업소 내 테스트베드에서 실증플랜트(30 BPD급) 규모로 검증되었다. 주요 성능결과는 오일제거율 99% 이상, 유기물 제거율 90% 이상, 염류(TDS) 제거율 90% 이상, RO 회수율 95% (농축수 발생량 30% 감소)로 확인되었다. 또한 국산 가압식 세라믹막을 적용하여 국산화율 80%이상을 달성하였다. 현재 각 단위공정별 적용기술의 성능검증 결과를 바탕으로, 600 BPD 규모의 해외 실증시설 구축을 위해 수처리 통합 모듈러 상세설계 및 인증을 완료하였다. 이밖에도 SCI논문 25건, 국내특허출원 8건, 국내 특허등록 3건, 해외(캐나다)특허출원 1건, 사업화 2건 등의 정량적 성과를 달성하였다. 기대효과 및 향후 연구 방향 본 기술은 오일샌드 현장 환경 및 현지 규제에 부합한 국산소재 활용 에너지 절감형 고효율 생산수 재이용 기술과 패자원 순환 무방류 기술 자립을 동시에 구현한 복합공정으로서, 국가 탄소중립 및 산업폐수 재이용 정책과 정합성을 가진다. 환경적 효과로는 무방류(Zero Discharge) 달성, 탄소배출 10% 절감, 산업적 효과로는 고농도 산업폐수 처리기술 자립과 해외 실증 연계 가능성 확보, 경제적 효과로는 설비비 20%, 유지비 30% 절감이 기대되며, 기술적 효과로는 고회수율 RO 및 국산 세라믹막 기반 고효율 공정 완성을 들 수 있다. 또한, 본 기술은 오일샌드뿐 아니라 석유화학·발전·반도체 산업에서 발생되는 고온, 고염류 복합폐수처리 분야에도 확대 적용이 가능할 것으로 기대된다. 향후에는 캐나다 알버타주 오일샌드 광구에서 실증규모(600 BPD) 오일샌드 플랜트를 구축하여 실제 장기운전 성능평가를 통해 최적운전조건을 도출하고 성능 안정성을 검토할 예정이다. 이를 통해 개발기술 고도화하여 상용규모(20,000 BPD)로 확대하고, AI 기반 스마트 제어시스템을 접목하여 실시간 수질 모니터링 및 공정 최적화를 구현할 예정이다. 참고자료 1. IEA, Warld Energy Outlook 2008-2024. 2. Allen, E.W. (2008), Process water treatment in Canada’s oil sands industry:Ⅰ.Target pollutants and treatment objectives, Environmental Engineering and Science, vol.7, pp.123–138. 환경연구본부 게시일2026-02-26 조회수 110
• 항만시설물 스마트 유지관리 기술개발 연구 동향 연구자: 민지영 구조연구본부 연구위원 기후변화가 가속화되면서 항만은 더 이상 단순한 물류거점이 아니라, 자연재해로부터 국가의 생명선(生命線)을 지켜야 하는 안전 인프라의 최전선이 되고 있다. 폭풍, 해일, 집중호우, 지반침하 등 복합적 재난 요인이 늘어나는 상황에서, 항만 구조물의 변형이나 손상은 물류체계 마비로 직결될 수 있다. 이에 한국건설기술연구원(이하 KICT)은 ‘ICT 기반 항만 인프라 스마트 재해 대응 기술 개발’, ‘항만시설물 스마트 유지관리체계 수립’ 연구를 통해, 항만시설의 상태를 상시 혹은 정기적으로 진단하고 재해 발생 전 위험을 예측하고, 성능 및 비용 예측을 통해 시설물을 선제적으로 관리할 수 있는 지능형 관리 체계를 구축하고 있다. 본 연구는 “계측–인공지능–의사결정”이라는 세 가지 축을 중심으로, 각 기술이 유기적으로 결합된 스마트 유지관리 프레임워크를 제시한다. 이는 기존의 인력 기반 주기적 점검 중심의 관리 방식을 넘어, 실시간 데이터 기반의 예방적·능동적 유지관리 체계로의 전환을 이끄는 핵심 기술이다. 기술 #1. 스마트 센싱 기반의 실시간 데이터 수집 체계 항만시설은 파랑, 조위, 조류, 염해 등 다양한 환경 인자가 복합적으로 작용하는 대표적인 가혹 환경이다. 이를 감시하기 위해 KICT 연구진은 가속도계, 변위계, 경사계, 온습도 센서 등으로 구성된 스마트 센서 네트워크를 구축하였다. 이 시스템은 항만 내 구조 상 혹은 운영 상 안전 취약부위에 센서를 다중 배치하고, 주기적으로 변위·경사·진동·온도 등 주요 데이터를 수집한다. 수집된 데이터는 무선 통신망을 통해 클라우드로 전송되며, 전송 지연률 1% 미만, 데이터 손실률 0.01% 이하를 달성하였다. 구축된 계측 시스템은 선박 접·이안 시 충격 하중, 태풍 및 고파랑 등 재해 상황에서의 구조 응답을 정밀하게 관측 할 수 있다. 이를 통해 재해 이후에도 항만 시설의 지속적 사용 가능성을 신속히 판단할 수 있으며, 구조적 손상이 어느정도 수준인지를 정량적으로 평가할 수 있다. 특히 이러한 데이터는 선사·하역사·운영사·관리주체 등 다양한 이해관계자 간의 시설물 파손 책임과 보상 주체에 관한 논쟁을 최소화하는 근거로 활용될 수 있다. 즉, 센서기반 계측정보가 객관적인 “사실 데이터”로 기능함으로써, 항만 운영의 효율성과 투명성을 동시에 높이는 것이다. 기술 #2. AI 기반 이상 감지 및 위험 예측 기술 센서로부터 수집된 방대한 데이터를 단순히 저장하는 것만으로는 의미가 없다. KICT 연구진은 데이터를 의미있는 구조적 정보로 변환하기 위해 AI를 적극 도입하였다. AI는 장기간 측정된 시계열 데이터를 학습해 활동, 경사, 침하 등 주요 성능지표의 정상 패턴을 정의하고, 이를 기준으로 비정상 거동을 탐지한다. 연구팀은 PCA(주성분분석) 기반 간이 신호 분석, GRU(게이트순환유닛) 기반 예측 모델, 그리고 GMM(가우시안 혼합 모델) 기반 이상 탐지 알고리즘을 개발하였다. 특히 GMM 기반 이상 탐지 모델은 지속적으로 데이터를 학습하여 계절적 변화나 계측 시스템 노후화에 따른 센서 드리프트를 보정하여 이상치를 탐지할 수 있어, 장기적인 자기 진화형 예측 시스템으로 발전하고 있다. 기술 #3. 스마트 플랫폼 및 의사결정 지원 시스템 데이터 분석 결과는 스마트 모니터링 및 유지관리 플랫폼을 통해 관리자가 즉시 확인할 수 있다. 플랫폼은 웹 기반 대시보드 형태로 설계되어, 주요 항만의 현재 상태, 드론 기반 외관 손상 탐지 결과, 센서 모니터링 기반 이상치 탐지 결과, 콘크리트 내구성 비파괴 검사 데이터 기반 이상 징후 등을 한눈에 보여줄 수 있도록 설계되었다. 다양한 데이터의 분석 결과를 시각적으로 표현하여, 색상 기반의 위험지도나 3D 구조물 모델을 통해 이상 구간을 직관적으로 파악할 수 있다. 플랫폼에는 자동보고 기능도 포함되어 있어, 위험 감지 시 관리자는 즉시 현장 조치를 지시할 수 있다. 즉, “데이터-지식-행동이 하나의 선순환으로 이어지는 유지관리 체계”이다. 스마트 유지관리 프레임워크 - ‘예측에서 예방으로’ 이 세 가지 핵심 기술은 스마트 유지관리체계로 통합된다. 스마트 유지관리 프레임워크는 센싱–분석–판단–조치의 모든 단계를 자동화하며, AI가 실시간으로 시설물의 건강상태를 평가하고 대응 전략을 제시할 수 있도록 한다. 기존의 주기적 점검 중심 관리체계에서는 ‘문제 발생 후 대응’이 일반적이었다면, 이 시스템은 ‘문제 발생 전 예방’으로의 전환을 실현할 수 있게 한다. 이를 통해 항만시설의 평균 유지관리 비용, 비계획적 운영 중단을 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. KICT의 비전 - 데이터로 항만의 미래를 설계하다 이번 연구는 단순히 센서를 설치하거나, 드론으로 시간이력 영상 데이터를 확보하거나, AI 모델을 적용하는 수준을 넘어, 데이터 중심의 인프라 관리 패러다임을 제시했다는 점에서 큰 의미를 가진다. 항만시설의 안전관리는 결국 데이터와 지능의 문제이며, 이를 통해 국가 물류 인프라의 회복탄력성을 높일 수 있다. 앞으로도 KICT는 항만뿐 아니라 해양·도시 전반의 인프라로 기술을 확대하여, 재난에 강한 대한민국 스마트 인프라 실현에 앞장설 계획이다. 구조연구본부 게시일2026-02-26 조회수 108
• 자율주행 리빙랩의 소개 연구자: 변상철 도로교통연구본부 연구위원 들어가며 자율주행기술개발 혁신사업 전 세계적으로 자율주행 기술개발이 활발히 진행중에 있으며, 이를 위해 국내에서도 자율주행차 기술이 미래차시장의 국가경쟁력 확보에 선도적 역할을 할 것이라 기대하고 자율주행 자동차 핵심기술 확보와 관련 서비스 산업 창출을 위해 `21년 범부처 차원의 대규모 국가연구개발사업인 자율주행기술개발혁신사업을 착수하였다. 이 사업은 국토부, 산업부, 과기부, 경찰청 등이 참여하고 있으며, 패키지형 융합기술개발을 통한 3대 글로벌 자율주행 기술강국 진입, 자율주행 서비스 실증을 통한 시시장 창출 및 국민 수용제고, 자율주행 생태계 구축을 통한 신상업 기반 확보를 사업 목표로 하고 있다. 이를 위해 차량융합신기술, ICT 융합 신기술, 도로교통 융합 신기술, 자율주행 서비스 창출, 자율주행 생태계 구축 등 5대 분야 중심의 자율주행 기술 개발을 추진하고 있다. 범부처 차원에서 88개의 과제를 수행중에 있으며, 총 사업비는 약 1조 974억원(민간투자 25%, 정부지원금 8,320억 원)규모로 `21년부터 `27년까지 7년간에 걸쳐 진행중이이고 `27년 융합형 레벨 4/4+ 자율주행 상용화 기반을 완성할 예정이다. 자율주행 리빙랩 리빙랩 이란 일상생활의 실험공간으로 기술혁신과 사회혁신 결합을 시도하는 패러다임으로 기술•사회•현장의 통합모델이며, 공공, 민간, 이용자간 파트너쉽에 기반한 거버넌스를 통해 실재 생활환경에서 생산자와 수요자가 공동으로 혁신을 만들어가는 실험실을 의미한다. 이를 바탕으로 하는 자율주행 리빙랩은 일상생활의 자율주행 실험실(실험공간)을 의미하며, 시민들이 일상생활에서 자율주행 서비스를 직접 체험하여 안전성,편의성, 접근성, 효율성, 경제성 등의 의견을 제시하고 이를 반영하는 수용성 공간을 의미한다. 이를 위해 자율주행 리빙랩은 범부처 연구개발사업으로 개발되는 자율주행 기술·인프라·서비스에 대하여 실 생활환경에서 수용성 및 사업화 가능성을 검증함과 동시에 기술 상용화 촉진을 위하여 내•외부 아이디어의 공유, 기술개방, 공동 기획 등 다양한 참여가간의 협을 통해 새로운 제품, 서비스, 가치 사업화 모델을 창출할 수 있는 방식인 이용자 주도형 리빙랩으로 구축을 추진하고 있다. 자율주행 리빙랩의 구축 자율주행 리빙랩의 추진 경위 자율주행 리빙랩은 자율주행기술개발혁신사업내 국토교통부 부문의 [국-9] 자율주행 리빙랩 실증환경 운영 및 서비스를 통한 사업모델 개발 연구과제로 진행중에 있으며, 자동차안전연구원을 주관으로 하여 한국건설기술연구원, 한국지능형교통체계협회, 아주대학교 동림TNS 등이 참여하여 연구를 진행중에 있다. 이 과제를 통하여 자율주행기술의 전반을 융합할 수 있고 교통문제 해소 등 시민에게 다양한 체험기회를 제공할 수 있는 리빙랩 도시의 공모를 `23년 8월 실시하여 같은해 10월에 화성시를 선정하였으며, `24년 11월에 구축사업자를 선정하여 리빙랩을 구축중에 있다. 자율주행 리빙랩의 사업범위 자율주행 리빙랩의 공간적 범위는 전반적인 자율주행기술, 연구개발 기술, 자율주행 관련 외부 기술 및 서비스 등의 도입을 통한 연계·실증이 가능한 개방형 테스트 베드를 목표로 리빙랩 도시로 선정된 화성시 서부권(남양읍, 새솔동, 송산면, 마도면 일대)를 중심으로 총 145km에 구축중에 있다. 주요 구축 내용으로는 센터, 홍보관, 홈페이지, 센터 하드웨어 및 소프트웨어 등의 리빙랩 센터 시스템과 Edge RSU, AI카메라, AI라이다, LDM, 인프라 가이던스, OBU 등의 현장인프라의 구축을 포함하고 있다. 현장부문은 외부 개발자를 위한 창의공간과 자율주행기술개발사업내 연구개발 성과물을 테스트할 수 있는 실증존, 연구개발 성과물외의 제품 및 서비스 등을 위한 운영존으로 구성하여 리빙랩을 구축중에 있다. 자율주행 리빙랩의 인프라 구성 - 현장 인프라 현장에는 실 도로에서 운행하는 자율차량 및 비 자율차량을 검지하고 해당 정보를 수집 및 제공하기 위한 AI카메라, AI라이다, Edge RSU, LDM, RSU, OBU, IG 노마드 등이 설치된다. 검지의 영역은 AI카메라의 경우 최대 200m, 라이다의 경우 70m를 확보하여 해당 검지영역내의 객체에 대한 종류, 속도, 위치 등을 검지하여 해당 정보를 제공하게 된다. 아울러 인프라 가이던스를 통하여 자율차량과 비 자율 차량의 혼재상황에서 차량간 상충회피, 교통효율을 개선하기 위하여 자율차량에 권고 또는 지시 메시지를 제공하게 된다. 여기에는 사업구간내 신호교차로 3개, 비신호교차로 2개, 비보호 좌회전 3개, 합류부 3개, 회전교차로 2개 등 도로 유형별 차량간 상충 상황에 따른 14개의 유지케이스를 구현하고 추가적으로 보행자 인지정보, 추월상황 등에 대한 유스케이스를 인프라 가이던스 연구팀과 협의 중에 있다. - 센터 시스템 센터 시스템은 리빙랩 운영을 위해 필요한 센터 하드웨어 및 소프트웨어를 구축중에 있으며, 규격•용량•사양은 향후 시스템 확장을 감안하여 유연하게 구성중에 있다. 주요 설비로는 현장장비 연계 시스템, 보안장비, DMZ 영역 시스템, 백본, 상황실 장비, 보안 및 관리, 데이터 저장, 참여과제 운용 장비, 기반 설비 등을 포함하고 있다. 리빙랩 센터는 자율주행 차량 통제 및 모니터링 센터, 데이터 분석 및 연구 공간, 교육 및 홍보 공간, 회의 및 협업공간, 시설 보안, 편의 시설을 설치하였으며, 원활한 운영 뿐만 아니라 시민이 방문하여 자율주행 및 모빌리티 환경에 대한 이해와 체험이 가능한 공간을 구성하여 구축중이다. 센터의 공간은 1층에는 리빙랩을 홍보할 수 있는 공간과 참여 연구기관이 이용할 수 있는 공간을 마련하여 대 시민 및 리빙랩 참여자의 개방공간으로 확보하고, 2층은 리빙랩 운영자를 위한 보안공간으로 설정하여 물리적으로 분리하여 구축중에 있다. - 홍보관 홍보관 주요 사업내용으로는 자율주행 리빙랩 사업 및 연구과제의 홍보, 자율주행 기술 및 메타버스 체험 제공, 체험자 맞춤형 견학 프로그램 운영을 포함하고 있다. 홍보관의 공간구성은 출입동선에서 시작하여 출구까지 자연스럽게 리빙랩을 홍보할 수 있도록 자율주행의 역사, 자율주행기술개발혁신사업의 소개, 체험관 등을 포함하여 공간을 구성하였다. 주요 컨텐츠로느 로비 벽면 및 패널에 사업소개와 동영상 자료 재생을 통한 시청각 기반 사업 홍보, 연구과제 내용 및 성과 소개, 보행자 검지 체험존 구축, 차량/보행자 돌발 검지 시스템 원리 설명 영상, 실제 노선에 따른 자율주행차 움직임 및 디스플레이 구현, VR 헤드셋·컨트롤러·트레드밀 기반 돌발상황 대응 체험 등으로 구성하고 있다. 참고자료 화성특례시 자율주행 리빙랩 시민설명회 발표자료, 한국지능형교통체계협회 배병환 2025.9.30. 리빙랩 구축사업 착수보고회 발표자료, SKT 문일웅 2024.11.29. 자율주행 리빙랩 실증환경 운영 및 서비스를 통한 사업모델 개발 연차보고서(안), 한국교통안전공단, 이정기, 2025.11. 도로교통연구본부 게시일2026-02-26 조회수 133
• 넷제로 건축, 기술 통합으로 탄소중립의 문을 열다 연구자: 송수원 KICT 건축에너지연구본부 연구위원(넷제로 건축물 혁신 전략연구단) “건물 하나가 아니라 생태계를 만듭니다” 건축에너지연구본부 전략연구단 사무실에 들어서자 벽면 가득 붙은 시스템 다이어그램이 눈에 들어왔다. 외피, 냉난방, 환기, 제어... 각각의 박스들이 복잡하게 연결된 구조도였다. “저게 바로 우리가 풀어야 할 숙제입니다.” 연구단장의 설명이 시작됐다. 넷제로 건축물 혁신 전략연구단. 이름만 들어서는 고성능 창호나 태양광 패널을 개발하는 곳쯤으로 생각하기 쉽다. 하지만 이들이 추구하는 것은 전혀 다른 차원이었다. “우리는 부품을 만드는 게 아니라 오케스트라를 지휘합니다.” 연구원의 비유가 적절했다. 아무리 좋은 악기라도 따로 연주하면 소음일 뿐이다. 이들은 외피·설비·환기·제어 시스템이라는 ‘악기들’을 하나의 교향곡으로 만드는 일을 하고 있었다. 연구단의 목표는 명확하다. 에너지 자립률 100%, 즉 건물이 사용하는 만큼의 에너지를 스스로 생산하는 ‘±0kWh’ 건축물을 현실화하는 것. 그것도 실험실이 아닌 실제 도시공간에서 작동하는 기술로 말이다. 이를 위해 네 개의 핵심연구 분야를 운영 중이다. 차세대 에너지 융합형 외피 시스템, 에너지설비 통합 테스트베드, 건물 에너지 평가 기술, 그리고 디지털 트윈 기반 운영 최적화 기술이 그것이다. “기술 하나하나는 이미 존재합니다. 문제는 이것들이 함께 작동할 때 예상치 못한 일이 벌어진다는 거죠.” 연구원이 프로토타입 건물 사진을 펼쳐 보이며 말했다. 고성능 외피를 설치했더니 환기 부하가 예상보다 높아지고, 냉난방 시스템을 최적화하니 제어 시스템과 충돌하는 식이다. 바로 이 지점에서 이들의 연구가 시작된다. 완공 후 방치되는 고가 장비들 “제로에너지 건축물 준공식에 가보면 화려합니다. 최첨단 설비가 즐비하죠. 그런데 1년 후 다시 가보면...” 연구원이 쓴웃음을 지었다. 고가의 환기 시스템은 소음 문제로 꺼져있고, 정교한 제어 장비는 복잡해서 수동 모드로 전환돼 있는 경우가 부지기수란다. 건물 부문은 도시 에너지 소비의 최대 비중을 차지한다. 2050 탄소중립을 달성하려면 건물에서의 혁신이 필수다. 하지만 현실은 냉정했다. 지금까지의 제로에너지 건축은 개별 부품의 스펙 경쟁에 가까웠다. 고성능 창호가 좋다면 더 좋은 걸로, 단열재가 중요하다면 더 두꺼운 걸로. 하지만 부품을 아무리 업그레이드해도 시스템이 통합되지 않으면 의미가 없다. 더 큰 문제는 검증 인프라의 부재였다. 신기술을 개발해도 실제 건물 환경에서 제대로 작동하는지 확인할 방법이 없었다. 시뮬레이션과 실제 성능 사이의 간극은 컸고, 이는 기술 개발과 보급의 지연으로 이어졌다. “카탈로그 스펙은 완벽한데 막상 설치하면 기대에 못 미치는 경우가 많았죠.” 연구단이 주목한 건 바로 이 지점이다. 요소기술의 통합화와 신속 실검증. 그리고 설계 단계를 넘어 운영 단계까지 이어지는 성능 최적화. “기술을 개발하는 것만큼이나 그 기술이 실제로 작동하게 만드는 게 중요합니다.” 이들의 연구는 단순한 에너지 절감을 넘어 건축 산업 전반의 패러다임 전환을 촉발하는 작업이다. 기술이 상용화되면 국가 탄소중립 전략의 실질적 이행은 물론, 새로운 시장과 산업 생태계 확장까지 기대할 수 있다. “실험실이 아니라 실제 건물처럼 테스트합니다” 연구 초기, 가장 큰 난관은 ‘어떻게 실제 환경을 재현할 것인가’였다. 외피는 외피대로, 냉난방은 냉난방대로 개별 실험하는 건 어렵지 않다. 문제는 이것들이 실제 건물에서 동시에 작동할 때 벌어지는 복잡한 상호작용이었다. “처음엔 막막했습니다. 시뮬레이션만으론 한계가 있고, 그렇다고 실제 건물을 매번 지을 수도 없잖아요.” 연구진은 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation) 기반 실증 인프라라는 해법을 찾았다. 실제 하드웨어와 시뮬레이션을 연결해 건물 운영 환경을 그대로 구현하는 방식이다. 여기에 외피·설비·환기 시스템을 통합 평가할 수 있는 실검증 기술을 결합했다. 더 나아가 디지털 트윈 기반 자율운전 플랫폼도 개발 중이다. 건물이 완공된 후에도 실시간으로 성능을 모니터링하고 최적화하는 시스템이다. “설계 단계에서 완벽해도 실제로는 변수가 많습니다. 기후가 다르고, 사용 패턴이 다르니까요.” 이 플랫폼은 건물이 스스로 학습하고 적응하도록 만든다. 연구진은 이제 단순한 기술 개발을 넘어섰다. 기술의 실증과 검증, 그리고 적용 체계까지 함께 구축하고 있다. “우리가 만드는 건 매뉴얼입니다. 이 기술을 실제 현장에서 어떻게 쓸 것인가에 대한....” 오케스트라처럼 움직이는 연구팀 “각자 악기를 연주하지만, 모두 같은 악보를 봅니다.” 연구원들이 입을 모아 하는 말이다. 이 연구단의 가장 큰 강점은 바로 이 협업 구조에 있다. 외피 전문가, 설비 엔지니어, AI 연구자, 디지털 트윈 개발자. 각기 다른 배경을 가진 이들이 하나의 목표를 향해 움직인다. “제 기술이 완성되려면 저 팀의 데이터가 필요합니다. 그 팀도 마찬가지고요.” 기술들이 서로를 전제로 개발되는 구조다. 창호 성능을 개선하면 환기 시스템 설계가 달라지고, 제어 알고리즘이 바뀌면 설비 운영 전략이 조정된다. 이런식으로 각 기술이 독립적이지 않고 유기적으로 발전한다. 연구단은 단일 기관 프로젝트가 아니다. 국내외 연구기관, 대학, 해외 연구소가 참여하는 융합 연구 체계다. “처음엔 의사소통이 어려웠죠. 건축 용어와 에너지 용어가 다르고, AI 연구자들은 또 다른 언어를 쓰니까.” 하지만 시간이 지나면서 팀은 하나의 언어를 만들어 냈다. 지금은 회의 때 누가 어느 분야 전문가인지 구분이 안 될 정도라고 한다. “우리가 만드는 건 기술이 아니라 생태계입니다.” 연구단장의 마지막 말이 인상적이었다. 넷제로 건축물은 단순한 고효율 건물이 아니다. 도시와 건축문화 전체를 바꾸는 시작점이다. 그리고 이 연구팀은 그 변화를 뒷받침할 기술적 기반을 다지는 중이다. 부품이 아닌 시스템을, 실험이 아닌 현실을, 기술이 아닌 생태계를 만들어 가는 이들의 여정은 이제 바로 시작이다. 건축에너지연구본부 게시일2026-01-29 조회수 225
• 토목과 비전 기술의 융합으로 건설 현장의 안전을 밝히다 연구자: 공준호 KICT 미래스마트건설연구본부 수석연구원 4차 산업혁명 기술은 건설 산업의 패러다임을 바꾸고 있다. 특히 사람의 눈을 대신하는 ‘컴퓨터 비전’ 기술과 전통적인 ‘토목’ 기술의 만남은 건설 현장의 고질적인 안전 문제를 해결할 새로운 열쇠로 주목 받고 있다. 첨단 기술을 통해 사회적 문제를 해결하고, 더 나아가 우주 인프라 건설까지 꿈꾸는 미래스마트건설연구본부 공준호 수석연구원을 만났다. 건설 안전부터 우주 개척까지, 융합 연구의 최전선 2024년 정규직으로 임용되어 미래스마트건설연구본부에서 활약하고 있는 공준호 수석연구원의 연구 키워드는 ‘융합’이다. 그는 토목 공학에 컴퓨터 비전 기술을 접목하여, 건설 현장의 사고를 줄이는 ‘AI 기반 스마트 안전 기술’과 우주 행성 탐사에 필수적인 ‘지형 정보 취득 기술(SLAM)’을 연구하고 있다. 땅 위에서는 사람의 생명을 지키고, 우주에서는 새로운 기지를 개척하는 상반된 매력의 두 가지 과제를 수행하고 있지만, 현재 그가 가장 집중하고 있는 분야는 단연 ‘안전’이다. 타 산업과 비교하여 건설 현장의 높은 사고사망률을 낮추는 것이야말로 연구자로서 사회에 기여하는 가장 시급하고 가치 있는 일이라 믿기 때문이다. “현재 중점적으로 수행하고 있는 과제는 건설 현장의 안전관리자가 실제로 필요로 하는 수요 기반의 스마트 기술을 개발하는 것입니다. 안타깝게도 건설 분야는 사고사망률이 매우 높은 편입니다. 저는 AI와 비전 기술을 통해 위험 요소를 사전에 감지하고 예방함으로써 사고 발생을 줄이고, 나아가 건설 산업에 대한 부정적인 인식을 개선하는 데 힘을 보태고 싶습니다.” 연구실을 넘어 현장으로, ‘실용’의 가치를 깨닫다 박사 과정 시절의 연구가 학문적 깊이를 더하는 과정이었다면, KICT에서의 연구는 그 기술이 세상에 나와 빛을 보는 과정이었다. 그에게 가장 기억에 남는 순간 역시 자신의 연구가 실제 현장에 적용되었을 때다. 연수직으로 근무하던 2023년, 그는 지역협력 사업을 통해 탈부착형 스마트 안전 기기를 개발하고 이를 실제 건설 현장에 도입했다. 연구실 모니터 속의 알고리즘이 현장 근로자의 안전을 지키는 도구로 변모하는 과정을 지켜보며, 그는 ‘실용적 연구’가 주는 묵직한 보람을 느꼈다. “단순히 논문을 위한 연구가 아니라, 사회적 문제를 고민하고 이를 해결할 기술을 개발해 실제 사회에 기여할 수 있다는 점이 연구자로서 느끼는 가장 큰 보람입니다. 당시 현장에 기술을 적용해 실효성을 검증했던 경험은 제가 KICT의 일원이 되어야겠다고 결심하게 된 결정적인 계기가 되기도 했습니다.” 토목 기술을 전문적으로 다루면서도 사회적 사명감을 잃지 않는 선·후배 동료들의 모습 또한 그를 이곳으로 이끈 강력한 견인력(牽引力)이 되었다. 문제 해결을 위해 치열하게 고민하는 동료들과 함께라면 더 큰 시너지를 낼 수 있으리라 확신했기 때문이다. 코트 위에서는 셔틀콕을, 주방에서는 요리를 연구에 몰입하는 만큼 휴식의 밀도도 중요하다. 공준호 수석연구원은 동료들 사이에서 종종 ‘체육학 박사’로 오해받을 만큼 건장한 외모를 자랑한다. 실제로 그는 만약 연구자가 되지 않았다면 스포츠 산업 분야에서 일했을 것이라 말할 정도로 운동을 사랑한다. 연구가 막힐 때면 그는 배드민턴 라켓을 잡는다. 빠르게 날아오는 셔틀콕에 집중하며 코트를 누비다 보면, 복잡했던 머릿속이 비워지고 새로운 에너지가 차오른다. 또한, 야유회 때면 동료들을 위해 직접 요리를 대접하는 ‘요리하는 연구원’이기도 하다. 자신이 만든 음식을 동료들이 맛있게 먹는 모습에서 연구 성과와는 또 다른 소박하고 확실한 행복을 느낀다. 따뜻한 기술로 그리는 안전한 미래 공준호 수석연구원의 시선은 언제나 ‘사람’을 향해 있다. 차가운 AI 기술을 다루지만, 그 기술이 닿는 곳은 따뜻하고 안전한 삶의 터전이길 바란다. 건설 현장의 사고를 줄이고, 척박한 우주 환경에서도 인류가 활동할 수 있는 기반을 닦는 일. 끊임없는 호기심과 사회적 책임감으로 무장한 그의 융합 기술이 KICT를 넘어 건설 산업 전반에 안전이라는 견고한 둑을 쌓아 올리기를 기대해본다. 미래스마트건설연구본부 게시일2026-01-29 조회수 218
• 화재에 안전하고 경제적인 건물 외벽시스템 개발: KICT FB 공법 연구자: 김도현 KICT 화재안전연구본부 전임연구원 - 유기 단열재 사용, 국제기준 만족, 6.5년 내 투자비 회수 가능 한국건설기술연구원에서 개발 중인 ‘화재에 안전하고 경제적인 건물 외벽시스템’에 대한 간략한 소개를 부탁드립니다. 본 연구를 시작하게 된 배경이나 사회적 필요성이 있다면 무엇인가요? 2017년 국내에서 제천 스포츠센터와 밀양 요양병원 건물에서 큰 불이 났고, 동년 영국에선 그렌펠타워에서 대형 화재가 발생하여 수십명의 대형 인명피해와 재산상의 손실이 발생하였습니다. 화재사고의 가장 큰 특징은 건물 외벽에 설치한 알루미늄 복합패널이 사용된 공법에 있습니다. 알루미늄 복합패널은 가볍고 시공이 간편해 심미성을 중요시하는 주상복합이나 오피스 건물의 외벽 마감재로서 사용되고 건물의 단열성을 위하여 열효율이 우수한 유기단열재를 사용하고 있습니다. 이러한 구조에는 단열층을 위해 콘크리트 벽체와 단열재, 복합패널 모듈을 설치할 때 생기는 틈(중공층)이 필연적으로 발생하며, 이러한 틈이 모듈 사이의 공간이 화염을 확산시키는 수직관통부 역할을 했을 것으로 분석되고 있습니다. 당시 사고를 계기로 BH가 주도해 범정부 차원으로 구성 및 운영된 화재안전대책특별 TF의 일원으로 활동하였으며 장·단기 화재안전 대책 마련을 위하여 화재피해가 큰 건물 외벽시스템 분야의 연구가 시작되었습니다. 위와 같은 외벽시스템의 구조적 문제점을 극복하기 위한 대안으로 가능하면 저렴하고 단열성능이 우수한 단열재를 사용해 날로 강화되는 건축물의 단열성능을 확보하는 한편 화재안전성능도 동시에 충족시키는, 즉 ‘화재에 안전하고 경제적인 건물 외벽시스템’ 기술개발을 수행하였습니다. 핵심 기술 요소는 무엇이며, 어떤 원리로 작동하는지 설명해주십시오. [그림 1]은 알루미늄 복합패널을 이용한 현재 사용 중인 공법으로 모듈형과 일체형의 단면도를 나타냅니다. 단열재의 종류와 관계 없이 모듈형 공법은 모듈과 모듈 사이의 중공층이 생기며 모듈의 접합면은 열교현상(heat bridge)이 발생하여 단열성능이 떨어집니다. 또한 화재발생 시 모듈의 중공층과 접합면은 화염의 통로로 작용해 외부 산소의 유입로와 공급길로 작용하여 화염을 인접 모듈로 확산시키는 연돌효과(chimney effect)를 발생시켜 안전에 매우 취약해지는 결과를 초래합니다. 또 일체형 공법에 무기질 단열재를 설치하여도 중공층의 영향으로 앞서 설명한 화재 취약성이 존재합니다. 이와 같은 문제점을 극복하고 단열성능과 화재안전성능을 동시에 만족하면서도 경제적인 건물 외벽시스템을 개발하기 위하여 다음과 도전적 목표를 수립하고 같은 조건을 설정하였습니다. 1. 소재 도전목표 : 화재에 가장 취약한 유기질 단열재(EPS)를 사용 12. 단열성능 도전목표 : 국내에서 가장 가혹한 중부1지역 주거용 단열기준 적용 13. 화재 안전성능 도전목표 : 세계최고 수준의 외장재 화재안전 성능기준(BS 8414) 적용 14. 성능검증 도전목표 : 국제 공인시험기관의 성능검증 및 확인 [그림 2]는 본 연구를 통해 개발한 KICT FB(Fire Barrier)공법의 개념과 단면도를 도시한 것으로 기존 기술 [그림 1]과의 차이점을 간단히 설명하면 다음과 같습니다. 먼저 원천 소재기술인 난연성 플라스틱 제조기술을 활용해 알루미늄 복합패널의 화재안전성능을 개선하여 이를 외장재로 사용하였습니다. 또한 우레탄 소재의 기능성 발포패드와 시트를 사용해 모듈 사이의 중공층 공간을 채움으로써 열교현상을 구조적으로 차단하고, 건물 외벽 화재발생 시 가연성 단열재 및 중공층을 통한 수직 화재확산을 근본적으로 제거하기 위하여 단열재와 패드 등을 기능성 발포시트로 보호하는 화재확산 방지 구조를 채택하였습니다. 이후 실험을 통해 취약한 부분의 보완책도 보강하였습니다. 기존의 기술과 비교했을 때, 차별성이나 강점은 무엇인가요? 솔루션의 경제성 측면에서, 설치 비용 및 유지관리 비용은 어느 정도인지, 기존 기술과 비교했을 때의 비교우위도 궁금합니다. 개발기술의 적용에 따른 단열성능 확인을 위하여 전산프로그램 활용으로 시뮬레이션과 열관류율 시험을 수행하였습니다. 그 결과 기존기술에 비해 개발기술을 적용했을때 열관류율이 효과적으로 낮아지고, 성능이 개선된 패널 또한 기존의 제품보다 단열성능 개선에 효과적임을 볼 수 있었습니다. 결과적으로 주거용 건물 중부1지역의 단열기준을 만족하는 성능을 확보하였습니다. 화재안전성능 확인을 위하여 개발한 소재·구조·공법을 적용한 것과 성능비교를 위해 기존 기술을 적용한 외벽시스템에 대한 실험도 병행하여 실험을 수행하였습니다. 화재 성능실험은 국제적으로 인정받고 당시 국내에서도 KS 규격과 건축법 도입으로 게·개정되고 있던 BS 8414 규격을 기반으로 하였습니다. 체계적인 검증을 위해 BS 8414의 인증시험기관인 국제공인기관 영국 건축연구소(BRE, Building Research Establishment)의 교차 시험을 통해 성능을 검증하였습니다. 국내에서 검증한 결과는 [그림 3]에 도시하였습니다. 시험의 성능기준#(BR 135)에 따라 평가한 결과, 기존기술은 실험시작 후 약 5분 경과 후 실험을 종료하였으나 개발기술은 23분 22분 동안 화재확산을 지연시킴으로써 4배 이상 안전성을 확보하고 국제기준 대비 140% 이상의 성능을 확보한 결과를 나타내었습니다. 본 기술을 기반으로 BRE에서 교차 검증한 기술의 화재시험 비교 결과는 [그림 4]에 나타내었습니다. 개발기술의 경제성을 분석하기 위하여 표준건축물을 설계하였으며 기술의 적정 표준모듈 및 상세도를 산출하여 기술의 준공부터 준공 이후의 경제성을 분석하였습니다. 그 결과 개발공법을 적용할 경우 건축비용에서 1.1 배의 상승이 발생하지만 준공 후 단열성능을 보강한 기술로 연간 약 950만 원의 에너지 비용이 절감되었고 이로써 약 6.5년 후 투자비가 회수 가능한 것으로 산정되었습니다. 추가적으로 양산 공정에 따라 재료비의 절감이 가능하여 연구단계에서 시행된 비용보다 저렴한 비용으로 기술 사업화가 가능한 것으로 분석되었습니다. 결론적으로 본 기술의 적용을 통해 화재발생 시 효과적으로 화재확산을 지연시킬 수 있고 인명 및 재산피해도 예방할 수 있을 것으로 기대합니다. 현재 기술 개발은 어느 단계에 와 있으며, 사업화 가능성은 어느 정도로 평가하고 있나요? 또, 상용화될 경우, 주요 타겟 시장(공공, 민간, 해외시장 등)은 어디인가요? 본 기술은 [그림 4]와 같이 본 연구원의 화재안전연구본부 내 화재안전성능시험장의 외벽에 현장적용을 추진하여 시공성을 검증하였습니다. 이에 본 기술은 2025년 현재까지 2개의 기업에 총 4.8억 원의 기술 실시가 완료되었습니다. 더욱 활발한 기술 상용화를 위하여 다양한 업계와 활발한 기술 실시를 논의 중입니다. 본 기술은 국제 공인시험기관인 BRE에서 규격 시험(BS8414)을 이행한 만큼 해당 인증을 도입한 국외의 건축 시장에도 진입할 수 있으며 국내의 공공(신규, 리모델링 사업)과 민간 주도의 시장에도 적용할 수 있습니다. 기술이 상용화될 경우, 도시 환경 및 시민들에게 어떤 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대하는지 말씀해주십시오. 본 기술은 신규 건축물뿐만 아니라 노후되고 화재위험성이 있어 보수보강이 필요한 건축물에도 시공 가능한 기술입니다. 이는 건축물의 쾌적한 단열성과 화재안전성능을 보유하면서도 경제적인 외벽시스템 기술을 필요로 하는 국민과 소비자의 요구를 즉시 충족시킬 수 있을 것입니다. 건축물 화재 사고사례가 빈번한 현실에서 본 기술은 국민께 안전한 삶의 공간을 제공할 것입니다. 향후 추가적인 연구 개발 계획이나 목표가 있다면 무엇인가요? 본 기술의 궁극적인 목표는 날로 강해지는 화재의 예방에 기술적으로 대응하고 단열 분야의 규제강화를 넘어 소비자의 요구를 충족할 수 있도록 경제적인 기술과 제품의 공급이 시장에 활성화 되도록 하는 것입니다. 추가적으로 본 연구의 연장선으로 다양한 산학연 분야의 목소리를 반영하여 소비자가 원하는 기술을 효과적으로 연구하고 활용할 수 있도록 노력 할 것입니다. 화재안전연구본부 게시일2026-01-29 조회수 197
• 염재해 대응 지속가능한 지하수 자원 확보를 위한 KICT 해안도서 지하수 관리시스템 개발 연구자: 장선우 KICT 수자원하천연구본부 연구위원 들어가며 해안도서 지역은 지하수 의존적인 수자원 구조로 인해 극심한 가뭄 시 물 부족과 지하수위 저하가 반복적으로 발생하며, 해수 침투로 인한 염해 피해도 지속적으로 누적되어 왔다. 이들 지역은 기후변화로 인한 해수면 상승, 강수의 불균형, 국지적 호우 등 복합적인 요인으로 이러한 불안이 더욱 가중되고 있으며 이에 대응하기 위해 지역 고유의 수자원을 효율적으로 이용할 방안 마련과 문제 해결을 위한 고도화된 지하수 관리 체계가 요구된다. 한국건설기술연구원은 이러한 배경 속에서 국내 최초로 해안도서 지역의 지하수 장해에 대응하기 위한 지하수 관리 시스템인 ‘KICT 해안도서 지하수 관리시스템’을 개발하였다. 본 시스템은 지역 맞춤형 물순환 해석, AI 기반 수위 예측 모델을 토대로 해안지역의 지하수 자원을 안정적으로 관리하고 미래 수자원 계획을 지원하는 데 목적이 있다. 이 시스템은 웹 기반 플랫폼으로 설계되어 누구나 쉽게 정보를 열람하고 활용할 수 있도록 하였으며, 기존의 단편적 모니터링에서 나아가 지하수 이용 제한과 같은 행정적 대응의 과학적 근거를 제공하는 데 목적을 두고 있다. 2022년부터 2024년까지 한국건설기술연구원 기관고유사업인 지역협력사업으로 수행된 본 성과는 지역적 현안 해결 모델을 구체화하기 위해 제주특별자치도의 기준수위 체계를 모델로 삼아, 수위 경보 체계에 과학적 해석 역량을 추가하고, 수역별 관리수위 활용 방식을 시각적으로 지원한다. 지자체 지하수 관리 현황 지하수 관리에서 가장 직접적이고 효과적인 정책 수단은 적정 지하수위를 유지하는 것이다. 본 개발 모델의 실증 부지인 제주특별자치도의 경우, 제주도는 대표 관측정을 지정하여 지하수위를 상시 모니터링하고 있으며 관측된 지하 수위가 일정 수준 이하로 하강할 경우 단계별로 적절한 조치를 취할 수 있도록 체계를 마련하였다. 이처럼 사전에 정해진 수위 기준에 따라 각 단계별 대응이 이루어지도록 설정한 수위를 ‘관리수위’라 하며, 이는 지하수위 변동 자료의 통계 분석을 통해 도출된다. 2017년 제주도 일부 지역에서는 지하수위가 기준 이하로 하락하면서 1단계 경계 경보가 발령된 바 있으며, 이는 단순한 물 부족을 넘어 수자원 고갈로 이어질 수 있는 심각한 위협으로 간주된다. 연구내용 그림 3은 KICT에서 개발한 ‘해안도서 지하수 관리 시스템’ 의 웹사이트 시작화면이며 그림 4는 시스템의 사용 예시 화면이다. 이 시스템에서는 테스트베드인 제주도에서 제공되는 관측 데이터를 분석하여 수위 예·경보를 위한 지하수위 예측 정보, 통합수문모형(SWAT-K) 기반 물순환 해석 정보, 기후변화에 따른 미래 수문환경 예측 정보를 통합 제공하는 방식으로 구성되어 있다. 이 중 ‘지하수위 관리’ 항목은 기준수위 관점에서 제주도내 각 관측 지점의 지하수위 수준을 공간적으로 시각화한다. 본 시스템의 핵심 기술은 기준수위 관측정 68개소에 대한 중단기 지하수위 하강 예측 및 염해 위험에 따른 단계별 지하수 이용 조치와 관련된 공공서비스로, 수위의 정밀한 관측과 예측이 해안 지하수 관리의 핵심 요소다. 지하수위 예측에는 LSTM(Long Short-Term Memory) 기법이 활용되었는데 이는 시계열 데이터를 다루는 RNN(Recurrent Neural Network)의 일종으로 장기 의존성 정보를 기억하는 메모리 셀이 포함되어 있어 긴 기간의 데이터를 처리할 수 있다. 특히 본 시스템에서는 성능 향상을 위해 LSTM 층을 적층한 Stacked-LSTM 구조를 적용하였으며, 이를 통해 각 관측소 별로 학습된 모델이 개별 관측정의 수위 변화 특성을 효과적으로 반영할 수 있었다. 그 결과 지하수위, 강수량 및 선택변수 1종을 입력값으로 활용하여 기준 시점부터 5일간의 지하수위 변화를 평균 93% 이상의 정확도로 예측할 수 있다. 또한, 염해 임계 수위 도달 여부를 기준수위 1~3단계로 감지하여 예·경보 기능을 수행한다. 또한 지하수위 예측 기능 외에 각 관측소의 수위 평균, 표준편차, 기준수위 대비 백분율 등이 그래프 형태로 제공되어 정량적 비교가 가능하다. ‘물순환 분석’ 항목은 통합수문모형 SWAT-K 기반 수문 해석 결과를 2001-2020년의 평균 수문성분량을 바탕으로 유역별 수문성분 분포를 시각화하였다. SWAT-K는 미 농무성의 SWAT(Soil and Water Assessment Tool)을 한국 실정에 맞게 개선한 모형으로, 2013년 KICT의 세계최고기술(WBT)로 선정된 바 있다. SWAT-K는 지형, 토지이용, 토양, 기상 등 다양한 요소를 반영하여 지하수 함양의 시공간적 변동성을 정량적으로 추정할 수 있으며, 지표수-지하수 연동 해석이 가능하다. 분석 과정은 일 단위 기상자료(강수, 온도, 풍속 등)와 수치 주제도(DEM, 토양도, 토지이용도 등)를 바탕으로 소유역과 HRU(Hydrologic Response Unit)를 생성하고 SWAT-K DB로부터 매개변수를 구축하여 유출량, 증발산량, 함양량 등의 수문 성분을 도출한다. ‘미래 수문전망’ 항목에서는 18개 전지구기후모형(Global Climate Models, GCM)의 공유사회경제경로(Shared Socioeconomic Pathways, SSP) 기후변화 시나리오 자료를 제주도 지역에 맞게 상세화하고 편의 보정한 후, 유역모형(SWAT-K)과 연계하여 제주도 내 16개 표준유역 단위에서의 미래 수문 변화를 분석하였다. 또한 시나리오별로 근미래(2011~2040), 중간미래(2041~2070), 먼미래(2071~2100)등 기간을 구분하여 변화 양상을 검토하였다. 이를 통해 강수량, 유출량, 증발산량, 지하수 함양량 등 주요 물순환 요소의 변화를 종합적으로 전망하고, 기후변화에 대응한 효과적인 물관리 전략 수립을 지원할 수 있다. 이와 같이 본 시스템은 공간 기반 시각화와 정량 정보를 통합 제공함으로써 지자체, 연구자, 정책결정자가 과학적이고 전략적인 자원 관리를 수행할 수 있도록 돕는다. 특히 지자체의 지하수 관리 기준을 기반으로 위험도 분석을 수행하고 최신 기후 시나리오 연계를 통한 미래 예측 기능은 지하수의 지속가능한 이용을 위한 핵심 자료로 기능한다. 이 기술 개발 과정에서는 해안도서 지역적 특성을 반영한 기술을 구현하기 위해 제주특별자치도청과 제주연구원 지하수연구센터의 실무 자문과 데이터 공유가 이루어졌으며, 이를 통해 현장성이 높은 시스템 구축이 가능하였다. 이러한 지역 협업은 실질적인 기술 성과를 도출한 차별화된 접근으로 평가된다. 맺음말 본 시스템은 해안도서지역 지하수 이용의 안정성을 진단하고, 기후변화에 대응한 장기적 자원 관리 전략 수립을 지원하기 위해 구축되었다. 이와 같은 사전 대응 체계는 지역 주민과 지자체가 물 사용을 선제적으로 조절하고, 필요시 대체 수자원을 확보할 수 있는 시간적 여유를 확보하게 한다. 시스템은 기존 지하수 관측망 정보와 통합되어 보다 정밀한 분석이 가능하며, 지자체의 행정관리 지표와 연계해 지역 맞춤형 관리수위 설정, 유역별 조절 방안 수립, 기후변화기반의 수자원 계획 수립 등 다양한 정책 활용이 가능하다. 이는 해안 지하수의 환경적 특성과 지역 사회의 수요를 반영한 과학 기반 자원 관리 시스템으로서의 실효성을 입증하고 있다. 나아가 본 시스템은 제주도에 국한되지 않으며 다른 지자체로의 확장 가능성도 크다. KICT 시스템의 AI 기반 예측 기능은 이러한 지역별 지하수 관리의 불균형 문제를 해소하고, 물순환 기반 도시계획 수립을 위한 기반을 제공할 수 있다. 이는 물 자원의 지속 가능성 확보를 동시에 가능케 하는 전략적 기술 플랫폼으로 향후 다양한 지역과 상황에서 폭넓은 활용이 기대된다. 참고자료 김철겸, 조재필, 이정은, 장선우 (2023) CMIP6 기후변화 시나리오에 따른 제주도 지역의 미래 수문변화 전망. 한국수자원학회 논문집, 56(11), 737-749. 박창희, 정일문 (2020) LSTM 모형을 이용한 지하수위 예측평가. 한국수자원학회 논문집, 53(4), 273-283. 심영규, 정일문, 장선우 (2024) 국내외 해안 지하수관리 법·정책 사례 분석. 한국수자원학회 논문집, 57(9), 633-643. 제주특별자치도 (2022) 제주특별자치도 통합물관리 기본계획 2023-2032, 79-6500000-000914-13 한국건설기술연구원 (2024) 신기준수위 기반 해안지역 지하수 관리 솔루션 개발 최종보고서, KICT 2024-100 Kim, N.W., Chung, I.M., Kim, C., Lee, J., Lee., J.E. (2009) Development and applications of SWAT-K (Korea), In:Arnold, J. et al. (Eds.), Soil and Water Assessment Tool(SWAT) Global Applications, IPCC (2023) Climate Change 2023: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, Lee, H. and Romero, J. (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland. DOI: 10.59327/IPCC/AR6-9789291691647. 수자원하천연구본부 게시일2026-01-05 조회수 227
• 바이오가스 고효율 에너지화 연료전지시스템의 현재와 미래 연구자: 지상훈 KICT 환경연구본부 수석연구원 들어가며 유기성 폐기물 자원순환은 한국건설기술연구원에서 수행하는 환경-에너지 연구 분야이다. 최근 시행된 바이오가스법과 현 정부 재생에너지 활성화 기조에 따라 해당 기술력의 진보가 필요하며, 이에 바이오가스 에너지화 효율 향상 및 탄소 저감 기술개발 방향을 제안하고자 한다. 바이오가스 에너지화 음식쓰레기, 하수찌꺼기, 분뇨와 같은 유기성 폐기물(주로 탄소가 포함된 버려지는 화합물)은 지구상에서 발생하며 인간의 활동으로 다량 생성되고 있는 물질이다. 이러한 유기성 폐기물은 과거엔 해양에 제재 없이 버려졌으나 심각한 생태계 파괴에 따라 현재는 내륙에서 처리되어야 한다. 이러한 유기성 폐기물은 혐기성 소화(산소가 없는 상태에서 유기물 분해하는 미생물 처리) 적용 시 상당량 무게가 감축되며, 이때 메탄과 이산화탄소가 다량 함유된 바이오가스가 발생한다. 특히, 메탄의 대기 방출은 지구 온난화를 크게 가속할 수 있으므로 이에 대한 적절한 대응이 필수적이다. 메탄 분자는 탄소 1개와 수소 4개 원자로 이루어짐에 따라, 수소(산소와 결합하여 고에너지 발생) 함량이 높은 편이다. 따라서 이러한 메탄을 다량 함유한 바이오가스는 대체 에너지로서의 활용 가능성이 높은 연료이다. 바이오가스의 에너지화에 활용할 수 있는 시스템(이하 바이오가스 에너지화 시스템)은 대표적으로 엔진, 터빈, 연료전지시스템이 있으며, 이들의 특징은 표 1과 같다. 엔진은 피스톤을 주요 부품으로 하며, 연료의 연소를 통한 회전력으로 에너지를 발생시키며, 소형화에 유리한 장점이 있지만 피스톤 움직임에 의한 소음/진동 발생의 단점이 있다. 에너지화 효율에 큰 영향을 미치는 기계적 마모 관리 또한 중요하다. 터빈은 블레이드를 주요 부품으로 하며, 연료의 연소를 통한 회전력으로 에너지를 발생시킨다. 대용량화에 유리한 장점이 있지만 소형화에는 불리한 단점이 있다. 고온에 노출되는 부품 변형의 관리 또한 중요하다. 연료전지시스템은 전해질과 전극을 주요 부품으로 하며, 연료의 전기화학 반응(산화/환원)으로 에너지를 발생시킨다. 타 바이오가스 에너지화 시스템과 비교하여 효율이 높고 소음/진동이 적은 장점이 있지만, 전해질 및 전극 내구성을 확보하기 위한 정교한 소재 제작과 시스템 운전 기술이 요구되는 단점이 있다. 바이오가스 에너지화 연료전지시스템 바이오가스 에너지화에 활용되는 연료전지시스템은 크게 두 종류(고분자전해질/고체산화물 연료전지시스템)가 있으며, 이들의 특징은 표 2와 같다. 고분자전해질 연료전지시스템에는 고분자 기반 전해질을 핵심 부품으로 하는 연료전지가 적용된다. 고분자전해질 연료전지시스템은 낮은 온도(50 ~ 80°C)에서 작동하여 시스템 시동(start-up)이 빠른 장점이 있다. 하지만 백금과 같은 귀금속을 연료극 촉매 소재로 사용하기에 고가이고 연료전지 내 액체 상태 물로 기인한 성능 불안정 현상이 발생할 수 있는 단점이 있다. 또한 해당 작동 온도와 촉매로는 바이오가스의 직접 연료 활용이 어렵기 때문에 바이오가스 내 메탄으로부터 고순도 수소를 추출하기 위한 별도의 개질 장치가 요구된다. 특히 연료극에 공급되는 수소의 일산화탄소 함유량은 수 ppm 수준으로 매우 낮아야 하며, 이에 따라 고사양의 수소정제 설비 또한 요구된다. 고분자전해질 연료전지시스템의 수소-전기 변환효율은 35% 이내로 내연기관과 비교하여 높지만 타 연료전지시스템과 비교해서는 낮은 편이다. 반면, 고분자전해질 연료전지시스템은 상대적으로 가장 높은 기술 성숙도를 보이며 다양한 상용화 실적을 보여주고 있다. 고분자전해질 연료전지시스템의 출력 규모는 250kW 이내로, 휴대용 장치 및 소규모 설비에 주로 적용된다. 농촌 지역이나 폐기물 처리시설에서 활용도가 높으며, 차량 및 백업 전력 공급을 위한 에너지원으로도 활용된다. 고체산화물 연료전지시스템에는 고체산화물 기반 전해질을 핵심 부품으로 하는 연료전지가 적용된다. 고체산화물 연료전지시스템은 높은 온도(600 ~ 1,000°C)에서 작동하여 타 연료전지시스템과 비교하여 시동이 느린 단점이 있다. 하지만 고온 작동을 통한 반응성 확보로 니켈과 같은 비귀금속을 연료극 촉매 소재로 사용할 수 있고, 연료전지 내물이 기체 상태로 존재하여 물관리가 쉽다. 또한 해당 작동 온도와 촉매로 바이오가스의 직접 연료 활용이 가능하여 바이오가스 내 메탄으로부터 수소를 추출하기 위한 별도의 개질 장치가 요구되지 않는다. 더불어 수소 또한 연료로 활용이 가능하며, 나아가 바이오가스 에너지화 시 생성되는 이산화탄소의 일산화탄소 전환 후 연료로 활용이 가능한 장점이 있다. 특히, 고체산화물 연료전지시스템을 통한 수소-전기 변환효율은 50% 내외로 상당히 높다. 고체산화물 연료전지시스템의 기술 성숙도는 고분자전해질 연료전지시스템보다는 낮지만, 높은 전기 효율을 바탕으로 점진적 상용화 실적을 보여주고 있다. 고체산화물 연료전지시스템의 출력규모는 1 ~ 3,000 kW로 소/중/대규모 설비에 다양하게 적용된다. 농촌 지역, 폐기물 처리시설, 중대형 상업 및 주거시설 등 다양한 곳에서 활용할 수 있고, 타 연료전지시스템과 비교하여 양질의 폐열(높은 작동 온도로 인한)을 제공하여 열병합 분산 발전원으로서의 활용도 또한 높다. 향후 연구 방향 기존 바이오가스 에너지화 고체산화물 연료전지시스템은 높은 전기 효율에도 불구하고, 지나치게 높은 작동 온도로부터 기인한 경제성(예. 제한된 소재, 복잡한 열관리) 및 실용성(예. 느린 시동) 측면의 약점이 있다. 이에 따라 기존보다 작동 온도를 낮추기 위한 노력(600°C 이하 운전)이 활발히 이루어지고 있으며, 작동 온도 저감 시 요구되는 반응성(예. 전기 효율) 및 내구성(예: 소재 수명) 확보를 위한 기술개발이 요구된다. 한편, 고체산화물 연료전지시스템 또한 타 에너지화 시스템과 마찬가지로 바이오가스 에너지 전환시 이산화탄소가 생성된다(전기화학 반응 시 메탄에 포함된 탄소와 외부 공급 산소 반응 결과물). 탄소중립 미래상 구현을 위하여 에너지화 과정에서 생성된 이산화탄소는 회수하여 시스템 내에서 활용하거나 외부에서 활용 또는 저장할 필요가 있다. 이에 따라, 차세대 바이오가스 에너지화 고체산화물 연료전지시스템의 기술개발 방향으로 1) 작동 온도저감과 2) 이산화탄소 회수를 제안한다(그림 1). 참고자료 Stephen J. McPhail, Luigi Leto, and Carlos BoiguesMuñoz (2013) International Status of SOFC deployment 2012-2013 Chad W. Blake and Carl H. Rivkin (2010) Stationary Fuel Cell Application Codes and Standards: Overview and Gap Analysis 환경연구본부 게시일2026-01-05 조회수 114
• 건설기술정보시스템(CODIL)의 과거, 현재 그리고 미래 연구자: 정성윤 KICT 미래스마트건설연구본부 연구위원 건설기술정보시스템(CODIL) 소개 건설사업은 일반적으로 계획하고 준공하기까지 수년이 소요되고 한번 집행된 예산은 회수가 어렵다. 구조물이 완공되면 다른 목적으로의 변경도 쉽지 않다. 특히, 구조물에 하자가 발생하면 사회적, 경제적 손해뿐만 아니라 이용자의 안전에도 막대한 영향을 초래한다. 따라서 시공 과정에서 암묵지 성격의 기술과 경험이 뒷받침되어야 한다. 건설사업을 통해 습득한 기술과 경험은 각종 보고서, 원가절감·우수 등 사례집 등에 기록한다. 하지만 이러한 자료는 발주자와 계약자만 가지고 있는 경우가 많다. 건설기술정보시스템 운영팀에서는 건설기술 자료수집에 있어 건설 현장에서 겪는 애로사항을 파악하기 위해 2015년부터 2024년까지 매년 설문조사를 실시하였다. 표 1에서 보듯이 필요로 하는 자료의 소재 파악이 어렵고 자료가 분산되어 원하는 자료 획득에 많은 어려움이 있는 것으로 파악되었다[1]. 이러한 건설 현장의 어려움을 해소하면서 국내 중소·중견 건설 및 건설엔지니어링 업체의 기술경쟁력 강화를 위해 한국건설기술연구원은 국토교통부로부터 위임을 받아 건설기술정보시스템(Construction Technology Digital Library, CODIL)을 운영하고 있다[2]. CODIL은 건설기술 서지정보와 원문 자료를 DB로 구축하여 누구나 무료로 이용할 수 있도록 건설기술정보 유통 체계 구축을 목표로 하고 있다. CODIL은 그림 1과 같이 건설기준, 연구개발, 건설 실무, 정보 광장 등 72,434건의 건설기술정보를 DB로 구축하였다. 2010년 후반부터 건설 현장에서 인공지능을 포함한 스마트 건설기술에 관한 관심이 고조되고 있다. 하지만 단순히 텍스트 기반의 정보 서비스 체계로는 이러한 시대적 변화 요구를 충족시키기에는 한계가 있다. 본 고에서는 건설기술정보시스템의 과거와 현재를 돌이켜 보고 앞으로 어떤 방향으로 건설기술정보 서비스 체계를 발전해야 할지를 모색하고자 하였다. 건설기술정보시스템(CODIL)의 과거와 현재 CODIL은 크게 건설기술정보시스템의 준비 단계(1987~2000), 구축 및 확장 단계(2001~2012), 운영 및 유지관리 단계(2013~현재)로 구분할 수 있다. 준비 단계에서는 1987년에 한국건설기술연구원이 정부 출연 연구기관으로 전환하면서 자료실을 설치하여 운영하였다. 건설업체 해외 현장의 지원에 필요한 해외 국제규격, 해외 기술보고서 등을 오프라인으로 서비스하였다, 1990년대 중반에 PC와 인터넷 보급이 확산되면서 오프라인에서 온라인 방식으로 정보서비스를 전환하기 시작하였다. 1999년에는 건설교통기술혁신 5개년 사업의 일환으로써 전자도서관 구축 계획을 수립하였다. 구축 및 확장 단계에서는 2001년부터 국가지식정보자원관리 사업자로 선정되어 건설기술정보시스템을 구축하기 시작하였다. 2008년부터는 중소 건설업체 중심의 정보서비스 지원을 개시하였다. 이 단계에서는 건설 현장의 서비스 변화 요구에 부응하기 위해 건설전자정보관, 건설교통전자정보관, 국토해양전자정보관, 국토교통전자정보관, 건설기술정보시스템 등으로 명칭이 바뀌었다. 운영 및 유지관리 단계에서는 2013년부터 해외 건설 현장에서 필요로 하는 각종 해외 건설기술/관리정보, 해외사례/동향 정보, 기타 정보(해외규격·기준) 정보를 DB로 구축하였다. 해외 건설기술정보 서비스의 일원화를 위해 2016년에 해외건설기술정보 DB를 해외건설엔지니어링 정보시스템으로 이관하였다. 현재에는 건설공사 실무정보, 원가절감사례정보, 건설보고서, 건설기준, 연구개발, 정보 광장 등 국내 위주의 건설기술정보 DB를 제공하고 있다. 2021년에는 코로나19에 대응 정보와 중소기업 지원정보를 확대하여 서비스하였다[3]. 이러한 노력 덕분에 지난 5년 동안 연평균 3.5백만 명이 CODIL을 방문하였다. 이처럼 CODIL은 정보기술 발전과 이용자의 요구에 부응하면서 국내에서 최고의 건설기술정보 포털플랫폼으로 자리매김하고 있다. 건설기술정보시스템(CODIL)의 미래 2020년대 들어오면서 ChatGPT 등 AI 기술 보급이 급속히 확산되면서 건설 현장에서도 인공지능을 응용한 스마트건설기술에 관한 관심이 높아지고 있다. 특히, 2021년 11월에 「스마트건설기술 활성화 지침」을 시행하면서 스마트건설기술 개발과 지원을 위한 예산 배정을 늘리고 있다. 과거처럼 건설 현장의 변화에 신속히 부응하기 위해서는 단순한 정보 서비스 체계로는 이러한 변화 요구를 만족시킬 수 없을 것이다. 예를 들어, 건설 현장에서 필요한 기술을 예측하고 건설사업 관리 과정에서의 정확한 의사결정에 필요한 정보를 제공하는 등의 인공지능 시대에 부응할 수 있는 정보서비스 체계로의 탈바꿈이 필요한 시기이다. 즉, 앞으로의 10년을 건설기술정보시스템의 고도화 단계라고 할 수 있다. 이를 위해서는 먼저, CODIL에서 구축한 DB를 기초데이터로 하여 건설기술과 관련한 유의어 사전(Thesaurus)을 구축할 필요가 있다. 유의어 사전은 특정 단어가 갖는 암묵적인 동의어, 반의어 등을 개념적, 의미적 (semantic) 연관관계를 규정한 어휘 목록을 말한다. 건설기술 유의어 사전을 구축한다면 AI를 접목한 대부분의 스마트건설기술에서 활용될 수 있다. 두 번째로, 앞으로 늘어날 스마트건설기술 이용자의 서비스 제고를 위한 DB 확충이 필요하다. 예를 들어, 현재 CODIL에서 스토리텔링 형식으로 서비스되고 있는 디지털 트윈, 자율주행, 인공지능(AI) 등 12종의 스마트건설기술과 연관되는 우수사례 및 적용 사례, 공공 및 민간의 보유기술 등의 콘텐츠를 발굴, 가공하여 가상현실에서 체험할 수 있는 새로운 AI 데이터 포털서비스의 전환이 필요할 것으로 사료된다. 참고자료 [1] 정성윤, 김진욱, 건설기술정보 수집 및 이용의 애로사항 변화 추세 분석, 한국콘텐츠학회 2025 종합학술대회, Vol.23. No1, pp.131-132. [2] 건설기술정보시스템, https://www.codil.or.kr. [3] 정성윤, 김진욱, 24 건설기술정보 DB 및 서비스 시스템 운영, KICT 2024-088, pp.11-22. 미래스마트건설연구본부 게시일2026-01-05 조회수 209
• 국가 균형성장을 위한 건설·국토관리 지역 현안과 트렌드 연구자: 최영희 KICT 건설산업진흥본부 선임기술위원 정부의 ‘5극 3특 전략’이 지향해야 할 지역의 미래 변화 방향 ‘5극 3특’ 균형성장 전략과 그 의미 우리나라는 짧은 기간에 전 세계가 놀랄 만큼의 경제성장을 이루어 세계 10대 경제대국이 되었다. 반면 전 세계가 우려할 정도의 인구위기에 직면해 있다. 인구위기를 중대 사회문제로 인식하여 다양한 해결을 시도하고 있지만, 인구감소는 지역소멸위기로 심화되고 있다. 지방소멸이 더 이상 특정 지역의 문제가 아니라 대한민국의 지속가능성을 위협하는 국가적 위기라는 인식이 고조되는 가운데 최근 새 정부의 지역공약이 발표되었다. 이재명 대통령은 지금까지의 수도권 일극 체제 탈피 의지를 담은 5대 초광역권(수도권·동남권·대경권·중부권·호남권)과 3대 특별자치도(제주·강원·전북)를 중심으로 경제·생활권을 새롭게 만들자는 ‘5극 3특’의 균형발전 개념을 제시하였다. 지금까지의 균형발전 전략이 수도권의 사람과 자본을 지방으로 분산시켜 지방을 살리려는 정책이었다면, 이제부터는 5대 초광역권과 3대 특별자치도를 기반으로 산업, 일자리, 교육, 의료, 주거의 경제·생활권을 새롭게 만들겠다는 전략, 수도권이라는 하나의 엔진이 아닌 5극 3특이라는 다양한 엔진으로 움직이는 대한민국을 만들어 지속가능한 성장을 담보하겠다는 전략으로 풀이된다. 그렇다면 이 ‘5극 3특 균형성장 전략’이 궁극적으로 도달해야 할 지역의 미래는 무엇인가? 지역주민이 원하는 미래의 방향은 어디를 향하고 있는가? 출연연의 역할과 책임 구현을 위한 KICT 지역협력 로드맵 한국건설기술연구원(이하 건설연, KICT)은 국내 유일의 건설기술 분야 정부출연연구기관으로서 건설 및 국토관리분야의 원천기술 개발과 성과 확산을 통해 건설산업 발전, 국민 삶의 질 향상, 국가경제・사회 발전에 기여함을 목적으로 1983년 설립되었다. 공공기술의 지자체 전파를 통해 국토 균형발전에 기여해야 할 역할과 책임을 지닌 건설연이 지역 관-산-연 융합 지역협력사업 발굴 및 수행을 지원하기 위해서는 지역별 현안 분석 및 협력과제 도출, 사업화 전략 및 실행방안 수립이 필요하다. 따라서 건설연은 2024년 지역협력 역점사업으로 KICT 우수성과의 국내 확산과 지역혁신 지원을 위해 지자체별 환경변화에 대응 가능한 중단기적 현안해결 전략인 ‘KICT 지역협력 로드맵’을 수립하였다. 로드맵 수립을 위해 건설연 연구개발을 통해 해결할 수 있는 지역별 현안을 발굴하고자 건설연과 MOU를 체결한 경남·경북·울산·전남·제주 지역과 협력하여 대상지역별 건설·국토관리 관련 이슈를 파악하였다. 구체적으로 건설·국토관리 키워드(중앙선거관리위원회의 ‘정책선거 문화 확산을 위한 언론기사 빅데이터 분석 결과’를 기반으로 157개 선별)를 활용하여 지역 뉴스 및 22대 총선과 제8회 지방선거 출마자들의 공약 그리고 지역연구원 간행물을 조사하여 지역별 후보현안을 도출하였다. 그 후 후보현안 해결의 필요성과 시급성을 파악하기 위해 1,000명의 주민을 대상으로 설문조사를 실시하는 한편, 후보현안에 관한 현황 및 애로사항을 확인하고자 147명의 지역공무원을 대상으로 인터뷰를 실시하였다. 다양한 문헌조사를 통해 도출한 지역별 후 보현안(20개씩 총 100개)과 지자체 담당자 인터뷰에서 확인한 추가 현안을 KICT 연구분야(도로교통, 구조, 지반, 건축, 수자원하천, 환경, 미래스마트 건설, 화재, 건축에너지, 건설시험, 건설산업, 건설정책)와 매칭시켜 총 88개의 현안으로 최종 정의하였다. 이 과정에서 특히 주목해야 할 것은 지역주민 설문조사 결과, 모든 지역에서 교통안전 · 노후시설 · 자연재해 관련 현안에 관하여 해결의 필요성과 시급성이 높게 나타났다는 점이다. 현안 해결의 필요성과 시급성이 높은 현안을 지자체별로 살펴보면 경상남도는 대중교통 시스템, 도로안전, 교통인프라, 보행안전, 교통 혼잡, 주차공간, 노후 상수도, 지능형 방범시스템, 경상북도는 교통인프라, 보행안전, 블랙아이스, 주차공간, 악취·소음, 탄소배출 저감, 지능형 방범시스템, 하천·상하수도, 울산광역시는 산업단지 안전사고, 노후시설 화재사고, 도로 혼잡, 노후 상수도, 홍수 예방, 주차장 부족, 전라남도는 물 부족, 배수 개선, 교통체증, 도로시설물 안전, 산업단지 환경오염, 소방차 진입로 확보, 하천환경 훼손, 집중호우, 제주특별자치도의 경우 골프장 오·폐수, 해양 쓰레기, 노후 하수처리시설, 이면도로 안전, 주차공간 부족, 집중호우, 폭설 등으로 나타났다. 메가트렌드로 본 지역 현안 발생 배경 지역별 현안 해결을 위한 연구개발 시 고려해야 할 미래의 변화 방향을 제시하기 위해서는 지역별 현안 발생 배경을 이해할 필요가 있다. 이를 위해 한국과학기술기획평가원에서 수행한 「제6회 과학기술예측조사」의 메가트렌드 분석 내용을 검토하여 거대 환경변화 관점에서 현안이 발생한 원인과 향후 변화 방향에 관한 시사점을 살펴보았다. 81개 지역현안이 3개 메가트렌드-4개 미래이슈-13개 세부이슈와 매칭되었는데 사회구조의 변화와 매칭되는 현안이 가장 높은 비율을 차지하였고 지구환경 변화와 자원의 개척, 디지털 세상 순으로 매칭되었으며, 세부이슈로는 지방 중소도시의 몰락이 가장 많이 매칭되었다. 이러한 매칭결과를 통해 5개 지역 공통으로는 ‘고령화’, ‘메가시티·메가리전’, ‘온난화 심화에 따른 이상기후 현상’이라는 3가지 세부이슈에 기인하여 건설·국토관리 현안이 발생하였음을 알 수 있었다. 고령화라는 메가트렌드는 특정 지역이 아닌 국가 전체적으로 발생하는 인구감소 패턴으로 지역에서 생활인구는 감소하는 반면 보호대상자는 증가하는 문제의 원인으로 작용한다. 메가시티·메가리전은 제주특별자치도를 제외한 지역에서 발생하는 현상으로 생산가능인력이 지역을 떠나 거대도시로 이주하는 현상으로 생활인구 감소와 지역경제 악화의 원인이 된다. 온난화 심화에 따른 이상기후 현상은 전 지구적 현상으로 태풍·집중호우·폭염·가뭄·폭설 등 다양한 형태의 자연재해를 일으켜 재난재해 준비가 어려운 지역에서 재산·인명 피해의 원인으로 작용한다. 또한 지역별 현안 특성에 따라 미래변화 방향에 관한 주민의 인식도가 다르게 나타남도 확인할 수 있었다. 경상남도 지역주민은 ‘안전한 경상남도’ 관련 현안을 선호하고, 경상북도 지역주민은 ‘깨끗한 경상북도’, 울산광역시 지역 주민은 ‘안전한 울산광역시’, 전라남도 지역주민은 ‘편리한 전라남도’, 제주특별자치도 지역주민은 ‘풍요로운 제주특별자치도’ 관련 현안을 선호하고 있다. 지역주민이 원하는 미래와 정책 대응 방안 따라서 앞으로 지역을 주민들이 원하는 살기 좋은 지역으로 성장 발전시키려면 메가트렌드에 대응하여 안전·깨끗·편리·풍요라는 4가지 방향에 따른 변화를 만들어 나갈 필요가 있다. ① 안전한 지역: 지역경제가 어려운 상황에서 보호대상자와 자연재해의 증가가 예측됨에 따라 안전한 지역으로 변화가 필요하다. 집중호우·폭염·폭설 등 자연재해 예측을 통한 주민보호와 자연재해 발생 시 주민 보호 방안, 교통안전·시설물안전·화재안전 등 여러 사고로부터 지역주민 보호 방안을 마련해야 한다. ② 깨끗한 지역: 전 지구적으로 발생하는 이상기후 대응을 목표로 탄소중립과 깨끗한 대기·토양·하천 보호를 통해 지역주민의 쾌적한 생활환경 보장이 필요하다. 이를 위해 지역 내 에너지 절감을 통한 탄소중립 달성 방안, 지역 내 하천·토양·대기오염 방지와 악취 방지 및 친환경 폐기물처리 등 주민 삶에 영향을 미칠 수 있는 환경오염 대응 방안을 마련해야 한다. ③ 편리한 지역: 생활인구가 감소한 농어촌·구도심 주민과 인구밀도가 높아진 신도심 주민의 교통·생활환경 불편을 해소하는 편리한 지역으로 변화가 필요하다. 농어촌·구도심지역 대중교통 및 거주환경 개선 방안, 도심 지역에서의 교통 혼잡 및 거주환경 개선 방안을 마련해야 한다. ④ 풍요로운 지역: 지역경제를 활성화할 수 있는 지역산업 발전과 생활인구를 증가시킬 수 있는 풍요로운 지역으로 변화가 필요하다. 관광자원 활용과 관광업 육성을 통한 지역경제 활성화 및 생활인구 확대방안, 지역 내 생활환경 개선을 통한 생활인구 확대방안 마련이 필요하다. 국가 균형성장에 기여하는 건설기술 기반의 지역 현안 해결 국토의 균형성장에는 사회기반시설 구축 및 유지관리가 반드시 수반되어야 한다. 이에 한국건설기술연구원은 40년 이상 축적해온 연구역량을 바탕으로 지역성장 촉진을 추진하고 있다. 지역소멸위기 극복방안으로 건설연은 정출연으로서는 유일하게 지역협력에 특화된 정규조직(지역협력진흥실)을 설치하여 건설연과 지역이 함께 협력하고 성장하는 모델을 확립해 나가고자 광역지자체·지역연구원·지역테크노파크 간 협력네트워크 구축, 지역현안 발굴, 해결방안 모색, 성공사례 확산에 노력하고 있다. 특히 국가 균형발전 기여라는 목표 아래 「지역 문제해결형 실증 연구개발사업」을 추진하여 지역기업 대상 기술이전을 통한 사업화뿐만 아니라, 노후·낙후 지역의 국토인프라 환경 개선, 지역주민 안전확보, 지역경제 활력 제고, 지역의 지속가능한 성장에 기여하고 있다. 앞으로도 건설연은 우리나라 모든 지역이 안전하고 깨끗하고 편리하며 풍요로운 지역이 될 수 있도록 국민의 삶의 질 향상 및 사회문제 해결에 직결되는 기술개발과 정책연구에 매진할 것이다. 연구의 현장적용성이 잘 확보되어 우리의 건설기술이 우리나라 균형성장에 기여할 수 있도록 독자 여러분의 관심과 협력을 기대한다. 참고자료 한국건설기술연구원, KICT 지역협력 로드맵: 경남·경북·울산·전남·제주, 2024 중앙선거관리위원회, 정책선거 문화 확산을 위한 언론기사 빅데이터 분석, 2023 한국과학기술기획평가원, 제6회 과학기술예측조사 연구, 2021 대통령직속 지방시대위원회 홈페이지(https://www.balance.go.kr) 건설산업진흥본부 게시일2026-01-05 조회수 147

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