삼락천의 물고기를 지키는 AI, 수질 관리에 새로운 방향 제시

최근 삼락천에서 반복적으로 발생한 하천 내 물고기 폐사 문제가 지방자치단체와 시민들에게 큰 우려를 불러일으키고 있다. 대표적 도시하천 중 하나인 삼락천은 매년 여름철 고온‧저수기 시기에 수온 상승과 산소 부족 등 급격한 수질 저하로 인해 물고기의 집단 폐사가 반복되어, 생태계 교란과 인근 시민들의 생활 환경 악화, 관광객 감소로 이어졌다. 이에 부산시와 관련 부처는 구체적이고 실효성 있는 해법 마련에 오랜 기간 고심해왔다.

올해 부산 삼락천에서 최초로 도입된 인공지능(AI) 기반 수질 관리 모델이 그 답의 실마리를 제공하고 있다. 수질 지표의 실시간 분석, 필요한 유지용수의 예측 공급 등 기존의 ‘정기 수질 점검 및 수동적 대응’ 한계를 넘어 하천 생태계 보존을 위한 선제적, 자동화된 조치가 가능해졌다. 본 AI관리 모델은 IoT 센서가 설치된 관측장비에서 수상수(水上水)와 저질수(水底水), 유량, 용존산소(DO), 탁도, 수온 등 6대 항목의 데이터를 시시각각 수집·전송한다. 수집된 방대한 데이터는 생성형 딥러닝 모델을 거쳐, 예측 기반의 유지용수 공급 전략과 위험경보 신호로 즉각 전환된다. 실제 삼락천의 최근 여름기 ‘비상운영상황’에서 해당 시스템이 저수위 및 용존산소 급락을 사전에 감지, 수문 개방과 외부 유입수 자동 공급을 신속히 실행함으로써 대규모 폐사를 막는 효과를 거뒀다.

이러한 AI 수질 관리의 도입은 국내 도시 자연재해 및 환경 관리 시스템 패러다임 변화의 대표 사례로 지목된다. 지자체 대부분이 인력 부족 및 예산·장비 제약으로 하천 모니터링을 수작업 및 정기 관측 위주로 제한해온 현실에서, 데이터 기반 예측·자동화는 현장 대처의 민첩성, 자원 활용의 효율성, 재발 방지의 실효성을 동시에 확보할 수 있음을 증명하고 있다. 삼락천 시스템은 인구 집적지역의 하천, 중소 내천, 농업용수 계류 등 다양한 환경에 유연히 적용 가능하도록 설계되었으며, 운영 성과에 기반한 전국 확대 모델로 주목 받고 있다.

AI 수질 관리의 핵심은 머신러닝 및 데이터 융합 기반 예측력이다. 이번 부산 사례에서는 10년간 축적된 기상·수문 자료, 각종 오염물질 유입 패턴, 주변 산업단지 방류 영향을 토대로, 여러 불확실성을 반영한 예측모델이 특화되었다. 특히, ‘적정 유지 용수량’ 산출에서 수질지수, 외부 영향, 단기 날씨 예보, 돌발 사고 발생 확률을 복합적으로 반영한 알고리즘이 적용되어, 무분별한 물 공급이나 과도한 설비 가동으로 인한 비효율도 예방할 수 있다. 이를 통해 한정된 자원을 최적화하여, 비용 및 에너지 절감, 생태계 회복과 시민 복지 증대라는 상생 효과를 실현하게 된다.

하지만 이러한 혁신에도 불구하고 몇 가지 한계와 리스크도 동반된다. 인공지능 시스템은 초기 데이터 품질 및 모델 편향에 따라 오·경보, 예측 미스가 발생할 수 있으며, 예산투입 대비 실제 운영 단계에서의 지속 가능성과 지역별 데이터 편차가 예상 리스크로 언급되고 있다. 또한, 시민 신뢰 회복이 과학적 시스템 도입만으로 곧장 확보되진 않기에, 현장 실무자와 AI 시스템의 유기적 협업, 장기 운영 성과 공개가 앞으로의 과제다. 다른 지방자치단체 협력, AI 연계 ‘스마트 시티’ 기반 하천 관리 확장 등 향후 몇 년간 관련 기술·정책의 방향성도 더욱 정밀하게 주목돼야 한다.

해외 선진 도시 사례와 비교하면, 네덜란드 암스테르담, 독일 브레멘 등도 자율 수질 관리 시스템에 AI와 IoT 기술을 결합해 홍수, 수변 생태계 유지를 위한 실증적 성과를 거두고 있다. 동북아시아 기후변화의 예측 어려움, 복잡한 도시 하천 수질 특성 등을 감안할 때, 한국의 고도화된 데이터·모델 융합 접근법은 지역 특화형 스마트 기술의 새로운 가능성을 제시한다.

‘삼락천 AI 수질 관리 모델’은 환경문제에 대한 ‘기술적 실험’의 영역을 넘어, 국민 건강·생태서비스 가치 실현에 시동을 거는 계기가 될 것으로 풀이된다. 앞으로 전국 각지 하천 및 농업·산림·양식 등 물이 연계된 모든 분야에서, 데이터 기반 AI 예측·제어의 ‘실효적’ 도입과 지속적 업그레이드가 필수적이다. 삼락천에서의 시범 운영이 ‘시스템 신뢰’와 ‘실제 효과’라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있을지, 각계 관계자들과 시민 모두의 지속적 모니터링이 요구된다.

유재혁 ([email protected])