편집자주 

한반도 동남쪽을 통과한 태풍 힌남노로 인해서 포항 지역에는 40여만톤, 경주 지역에서는 9천톤의 수해 폐기물이 발생했다. 집중 호우로 인해 물바다가 된 도시는 순식간에 대량의 폐기물을 길거리로 뱉아낸다. 산더미처럼 쌓인 쓰레기 더미에는 추억이 담긴 앨범에서 침대, 책상, 냉장고 등 생활 용품은 물론이고 이들 쓰레기를 수거하는 차량들까지 포함되어 있다. 누군가는 처리해야 하지만 누구도 선뜻 나서지 않는 사회적인 골치거리이다. 김영찬 교수(스마트안전공학부)로부터 지속가능한 사회를 위한 재난 폐기물의 활용에 대해서 이야기를 들어 본다.  

들어가며 

지난해 8월 8일 서울 지역에 내린 집중 호우로 침수된 강남 지역에서는 4800여대의 차량이 침수 피해를 입었고, 8200여톤의 수해 쓰레기를 배출했다. 한달 뒤인 9월 6일에 한반도 남동부에 상륙한 힌남노는 불과 2시간만에 수십만 톤의 수해 쓰레기를 만들어 내고 동해로 빠져나갔다. 

“재난이 발생하면 뉴스에서는 “폭우나 태풍으로 차량이 몇 대 침수되었고, 재산 피해액이 얼마여서 보험사가 큰 피해를 입었다”는 결과에 많은 관심을 할애하지만 정작 재난으로 폐기물들이 얼마나 발생했고, 어떻게 처리했는지에 대해서는 무관심합니다.”

재해가 쏟아내는 수해 쓰레기는 피해를 입은 당사자들은 물론이고 지자체에게도 큰 골치거리이다. 이를 방치할 경우 악취로 인한 피해와 수인성 전염병이 발생할 위험도 있다. 지자체 입장에서는 하루 아침에 수천 톤의 쓰레기가 발생하는 수해 쓰레기 처리에 거액의 세금을 추가로 지출해야 한다. 

이런 골치거리들이 김영찬 교수에게는 좋은 연구 대상이다.

김 교수의 최근 관심을 가지는 주요 연구 테마가 바로 태풍과 같은 자연 재해가 만들어 내는 재난 폐기물이기 때문이다. 특히 태풍이나 홍수는 단시간에 대량의 쓰레기를 발생시키고 위생 환경에 악영향을 주는 것이 특징이기 때문에 빠르게 처리하는 것이 요구된다. 그렇다고 무조건 처분하는 것이 능사는 아니다. 매립지가 한정되어 있기 때문이다. 

따라서 재난 쓰레기의 총량이 얼마인지, 버릴 것과 재활용해야 할 것이 얼마나 있는지를 빨리 파악할 수 있으면 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있고, 지자체의 예산도 줄이는 효과를 볼 수 있다. 그런데 폐기물이라고 해서 모두 똑같은 것은 아니고 구분이 있다고 한다. 하나는 건물이나 교량을 철거하는 때 나오는 건설 폐기물이고, 두번째는 우리가 일상 생활을 할 때 필요한 것에서 나오는 생활 폐기물이다. 전자는 상대적으로 예측이 용이하지만, 후자는 피해규모를 예측하는 것이 용이하지는 않다. 

재난 폐기물들이 얼마나 발생하는지를 알아내는 것도 중요하지만, 발생한 폐기물이 어떤 종류가 어느 정도로 구성되어 있는지를 분석해 내는 것은 재해를 복구할 경우 중요한 정보로 이용될 수 있다.

“소각해야 하는 폐기물과 재활용해야 하는 폐기물의 양을 분석할 수 있다면 불필요한 자원 낭비를 막을 수 있습니다. 이런 정보는 폐기물 처리업체에게도 유용하고, 폐기물을 관리해야 하는 지자체의 정책 판단에도 도움을 줍니다” 

하지만 사람의 눈으로 재난 폐기물의 특성과 종류, 양을 추측하는 것은 용이하지 않다.

재난 쓰레기에는 생활 집기에서 가전 제품, 음식, 의류, 자동차 등 종류가 다양하고, 침수로 인한 악취가 심하기 때문이다. 이런 일에는 테크놀로지를 적용하는 것이 안성마춤이다. 다양한 재난 쓰레기 더미를 드론 또는 주변 CCTV를 사용해서 이미지를 수집하고 AI를 통해서 폐기물 내용과 양을 추정하게 할 수 있다. 재난 쓰레기는 많은 물건들이 엉켜 있거나 찌그러져 있는 경우가 많지만, AI를 통한 반복학습과 라벨링을 거듭하면 폐기물을 정확하게 구분해 낼 수 있다. 따라서 많은 재난 쓰레기 이미지들을 구하는 것이 연구 성과를 내는데 관건이라고 할 수 있다. 태풍 소식은 김 교수에게 연구 데이터를 모을 수 있는 기회가 왔다는 것을 알리는 낭보로 들릴 수도 있을 것이다.  

김 교수는 재난 폐기물과 관련된 연구 이외에도 건축 폐기물에 관한 연구도 수행하고 있다. 재난 폐기물 연구에 비하면 건축 폐기물에 관한 연구는 신사적이라고 할 수 있다. 어떤 폐기물이 얼마나 나올지를 가늠할 수 있기 때문이다. 건축에 사용된 재료들은 설계도면과 시공서를 통해서 알아 낼 수 있다. 기존 건축물을 철거할 때 발생하는 폐기물의 내용과 양을 정확히 예측할 수 있다면, 폐기물을 매립할 때 지불되는 비용을 줄일 수 있고, 공사에 들어가는 재료비도 절약할 수 있다. 이렇게 되면 총 건설비용이 줄어들게 된다. 이 분야가 유망한 것은 인간이 사는 사회는 끊임없이 구조물을 만들고 또 철거하는 과정을 반복하기 때문이다. 

“제가 연구하는 분야는 향후 유망한 분야가 될 것이라고 확신합니다” 도시가 생존하기 위해서 반드시 발생하는 폐기물이라는 문제를 해결하는 것은 지구 환경을 보전하는 것에도 기여하기 때문이다. 

 “하루가 쌓여서 일주일이 되고, 일주일이 쌓여서 한달이 되고, 또 1년이 된다. 1년이 모여서 인생이 된다”는 말을 학생들에게 자주 들려줍니다. 모든 일들이 한 번에 이뤄지는 것이 아니고 하루하루 쌓아가는 겁니다. 조급한 마음을 갖지 말고 “하루하루 정진하게 되면 4년 뒤에는 스스로 크게 발전했다는 것을 느낄 것입니다”

  김영찬 교수는 경북대학교에서 건축공학을 전공하였고, 석사 박사 학위를 같은 대학에서 취득했다. 박사 취득 후 미국의 University of Michigan(Ann Arbor)에서 박사후 과정, 한양대학교에서 연구교수를 거친 후 창신대학교 조교수로 처음 교편을 잡고, 2021년부터 동국대 WISE캠퍼스로 자리를 옮겼다.

 김영찬 교수는 2022년 한국연구재단 신진연구자지원사업에 선정되어 5년간 총5억7천만원의 연구비를 지원받아 “경량 Deep Learning 기반 영상 인식 기술을 활용한 재난폐기물 통합 관리 시스템 개발”을 주제로 연구를 진행하고 있다.