최근 경남 산청군 시천면에서 발생한 대형 산불이 사흘째 계속되면서 산림청과 소방당국이 총력 대응을 펼치고 있다. 23일 오후 1시 기준, 산불 진화율은 65%로 집계되었으며, 헬기 31대, 진화 인력 2,243명, 진화 차량 217대가 투입되었다. 그러나 여전히 35%의 화선이 남아 있고, 산불이 확산될 가능성도 배제할 수 없는 상황이다.

이런 대형 산불은 기후 변화와 맞물려 점점 더 빈번해지고 있으며, 기존의 사후 대응 중심 방식만으로는 한계가 명확하다. 따라서 산불 예방과 대응의 패러다임을 근본적으로 바꿀 필요가 있으며, 이를 위한 혁신적인 해결책으로 디지털트윈 기반 시스템 엔지니어링(Digital Twin Based System Engineering, DBSE)이 주목받고 있다.

산불 대응 방식의 한계와 디지털트윈의 필요성

현재 산불 진화율을 평가하는 기준은 진화된 화선의 길이와 전체 화선 대비 비율로 산정된다. 하지만 불길이 계속 확산되는 동적 환경에서는 단순한 비율 계산만으로 대응 효과를 제대로 평가하기 어렵다. 또한 바람 방향 변화나 지형적 요인으로 인해 예기치 못한 확산이 발생할 가능성이 크다.

기존의 산불 대응 방식은 주로 발생 후 진화를 중심으로 이루어지며, 예측과 예방보다는 즉각적인 화재 진압에 초점을 맞추고 있다. 그러나 대형 산불은 초기 진압이 늦어지면 걷잡을 수 없이 번지는 경우가 많고, 적절한 대응 전략이 부족하면 피해가 더욱 커질 수밖에 없다. 이런 문제를 해결하기 위해서는 보다 과학적이고 정교한 시스템이 필요하며, 디지털트윈이 그 해결책이 될 수 있다.

디지털트윈 기반 산불 예방 및 대응 전략

디지털트윈 기술은 물리적 환경을 가상 공간에서 실시간으로 재현하고, 시뮬레이션을 통해 최적의 대응 방안을 도출하는 혁신적인 방법론이다. 이를 산불 대응에 적용하면 다음과 같은 효과적인 전략을 수립할 수 있다.

산불 예방을 위한 실시간 모니터링 및 예측. 위성, 드론, IoT 센서를 활용하여 산림의 온도, 습도, 바람 방향, 토양 상태 등을 실시간으로 모니터링한다. AI 기반 예측 모델을 활용해 특정 지역의 산불 발생 가능성을 분석하고, 선제적인 예방 조치를 취한다. 과거 데이터와 기상 정보를 결합하여 고위험 지역을 사전에 식별하고, 방화선 구축 및 예방 활동을 최적화한다.

산불 발생 시 조기 감지 및 신속 대응. 드론과 위성 영상을 통해 산불 발생 즉시 감지하고, AI 분석을 통해 확산 경로를 예측한다. 실시간 시뮬레이션을 활용하여 최적의 진화 전략을 수립하고, 헬기 및 소방 인력을 효과적으로 배치한다. 자율 드론과 로봇을 활용하여 사람이 접근하기 어려운 지역에서도 신속한 화재 진압이 가능하도록 한다.

피해 최소화 및 복구 지원. 산불 확산 데이터를 활용해 주민들에게 최적의 대피 경로를 안내하고, 안전한 대피를 유도한다. 산불이 지나간 지역의 피해 규모를 신속하게 분석하고, 디지털트윈 기반의 생태 복원 시뮬레이션을 통해 효과적인 복구 전략을 수립한다. 토양 침식 및 산사태 예방을 위해 AI 기반 복구 계획을 수립하고, 장기적인 산림 관리 체계를 마련한다.

산불 대응의 패러다임 전환

디지털트윈 기반 시스템 엔지니어링을 도입하면 산불 대응 방식이 단순한 사후 진화에서 예방–조기 감지–신속 대응–피해 최소화–복구 최적화로 전환될 수 있다. 이를 통해 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

산불 발생 위험 최소화. 실시간 데이터 분석과 AI 예측을 통해 산불 발생 가능성을 조기에 탐지하고 예방 조치를 강화할 수 있다. 신속한 초기 대응. AI 시뮬레이션을 활용하여 최적의 대응 전략을 즉각 수립함으로써 산불 확산을 효과적으로 차단할 수 있다. 소방 자원의 효율적 운영. 헬기, 소방차, 인력 등의 배치를 최적화하여 효과적인 화재 진압이 가능해진다. 인명 피해 최소화. 실시간 대피 경로 안내 시스템을 통해 주민 안전을 보장한다. 생태 복원 및 지속 가능한 산림 관리. AI 기반 복구 전략을 통해 산림 회복을 가속화하고, 장기적인 산불 방지 대책을 마련할 수 있다.

디지털트윈을 활용한 스마트 산불 관리 체계 구축

현재의 산불 진화율 65%라는 수치는 단순한 대응의 지표일 뿐이며, 산불이 완전히 진화되기까지 여전히 많은 변수와 도전 과제가 남아 있다. 앞으로 기후 변화로 인해 대형 산불 발생 빈도가 더욱 증가할 것으로 예상되는 만큼, 기존의 사후 대응 방식에서 벗어나 보다 과학적이고 정밀한 관리 시스템을 구축해야 한다.

디지털트윈 기반 시스템 엔지니어링은 산불 예방, 대응, 복구 전 과정에서 혁신적인 해결책을 제공할 수 있는 핵심 기술이다. 이를 적극적으로 도입하고 실전 적용 방안을 마련한다면, 산불로 인한 피해를 획기적으로 줄이고 국민의 생명과 재산을 안전하게 보호할 수 있을 것이다.

산불 대응의 패러다임을 바꿀 때가 왔다. 이제는 단순한 ‘진화율’ 수치에 머물 것이 아니라, 보다 근본적인 예방과 체계적인 대응 전략을 마련해야 할 때다. 디지털트윈 기술을 활용한 스마트 산불 관리 체계를 구축하는 것이 그 출발점이 될 것이다.