재난을 먼저 막는 AI — 국가 안전 인프라

들어가며 — 1초의 무게

지진이 한 번 지나간 도시의 데이터 로그를 읽어 본 적이 있습니다. 가속도계가 P파를 잡은 시각, 진앙 추정이 끝난 시각, 그리고 시민의 휴대폰이 처음 진동한 시각. 그 세 시각 사이에 놓인 빈칸이 저는 오래 마음에 걸렸습니다. 그 빈칸은 기술의 한계가 아니라 구조의 한계였습니다. 신호는 이미 도착해 있었는데, 판단이 저 멀리 중앙으로 한 번 다녀와야 했기 때문입니다.

저는 이 장에서 한 가지 설계 명제를 증명하려 합니다. 국가 안전이라는, 가장 중앙집중적으로 보이는 문제야말로 엣지(edge)에서 자율적으로 판단할 때 더 빨라지고, 더 싸지고, 더 견고해진다는 것입니다. 이것은 구호가 아니라 이미 현장에 납품된 장비와, 그 안에서 도는 한선씨 규칙 코드로 뒷받침되는 명제입니다. 그러면 여기서부터는 백서의 언어로, 수치와 함께 풀어 가겠습니다.

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1. 문제 정의 — 중앙집중식 안전망의 구조적 병목

1.1 지연의 누적 구조

현행 국가재난관리 체계의 경보 지연은 단일 장애점에서 오지 않습니다. 신호 경로의 각 단계가 지연을 누적시키는 직렬 구조에서 발생합니다.

지진의 경우 P파와 S파의 도달 시간차(주시차)는 진앙 거리에 비례하며, 진앙 인근에서는 그 여유가 수 초에 불과합니다. 위 표의 누적 지연은 바로 그 골든타임을 그대로 잠식합니다.

1.2 재난 유형별 시스템 파편화

더 본질적인 문제는 지연이 아니라 단절입니다. 재난 유형마다 별도의 센서 규약과 별도의 판정 기준, 별도의 운영 주체가 존재합니다.

• 지진 — 가속도 기준의 조기경보망
• 홍수 — 수위·강우 기준의 수문 관측망
• 화재 — 온도·연기 기준의 건물 감지망
• 정전 — 전압·주파수 기준의 전력 감시망(SCADA)
• 해일 — 파고 기준의 연안 부이망

이 다섯 망은 서로 말을 섞지 않습니다. 현실의 복합재난 — 지진이 정전을 부르고 정전이 화재를 부르는 연쇄 — 앞에서, 각각의 망은 자기 변수만 보고 자기 임계값만 외칩니다. 통합 판단은 사람이 다섯 화면을 눈으로 짜맞춘 뒤에야 시작됩니다. 즉, 가장 위험한 순간에 가장 느린 통합이 작동합니다.

이 두 문제 — 누적 지연과 파편화 — 는 같은 뿌리에서 나옵니다. 신호의 의미를 각자 다른 문법으로 해석하고, 그 해석을 중앙에 모아야만 결합할 수 있다는 가정입니다. 크라우니의 설계는 이 가정 자체를 교체합니다.

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2. 설계 — 4상균형3진 안전 인프라(INT)

2.1 INT — 초통합긴급경보시스템

INT(int.crowny.org:9500, Tier 2)는 BEMS(빌딩 에너지관리)·발전·자연재해·사회재난·화재·보안의 여섯 도메인을 단일 셀(cell) 모델 위에서 읽는 통합관제 계층입니다. 도메인 코드는 BEMS(100)·발전(200)·자연재해(300)·사회재난(400)·화재(500)·보안(600)으로 고정되어 있습니다.

신호 흐름은 다음과 같습니다.

[센서망] → [엣지 셀 인코딩] → [4상 규칙엔진] → [자율 경보] → [다중채널 발령]
                                     │
                              [중앙 대시보드(SSE 스트림)]

핵심은 중앙 대시보드가 판단 경로에서 빠져 있다는 점입니다. 대시보드는 결정을 내리는 곳이 아니라, 엣지에서 이미 내려진 결정을 관측·기록·학습하는 곳입니다.

2.2 셀 모델 — 모든 신호를 하나의 문법으로

셀은 크라우니의 기본 연산 단위인 27-트릿 큐브입니다. 3축(TI·OM·TA) × 3상 구조로 27개 슬롯을 가지며, 상태 전이는 음(U)에서 출발해 옴(O)을 거쳐 티(T) 또는 타(A)로 진행합니다.

물리 센서의 아날로그 값은 게이트웨이를 거치기 전, 엣지에서 곧바로 트릿으로 인코딩됩니다.

센서 종류는 다섯이지만 인코딩된 뒤의 문법은 하나입니다. 그래서 화재 로직과 지진 로직이 같은 규칙엔진(셀코어) 위에서 동작하고, 복합재난의 결합 판정이 사람의 눈이 아니라 규칙의 합성으로 이뤄집니다. 파편화 문제는 여기서 구조적으로 해소됩니다.

2.3 4상의 의미 — 센서 신호의 진짜 모양

크라우니가 2진이나 단순 3진이 아니라 4상균형3진(티옴타음, TiOmTaEm)을 쓰는 이유는 미학이 아니라 센서 신호의 실제 구조 때문입니다. 네 상태의 정의는 세계관 캐논과 동일합니다.

여기서 두 개의 "영"을 혼동하지 않는 것이 결정적입니다. 옴(0)은 정상 중립 — "지금은 보통이다, 판단을 보류한다"는 대기 상태입니다. 음(−0)은 비정상 예외 — 정규 3상(+1/0/−1)에 담기지 않는 모든 것의 자리로, 돌연변이·회귀·이해 불가·왜곡을 포함합니다.

이 구분이 왜 중요한지 센서로 보면 명확합니다.

2진 논리는 옴을 표현하지 못해 "모호함"을 강제로 참/거짓 한쪽으로 반올림합니다. 그것이 오경보의 큰 원인입니다. 단순 3진은 옴까지는 담지만, "비가 오는데 수위가 안 올라간다" 같은 논리 밖의 이상 — 음 — 을 놓칩니다. 4상은 정상 중립(옴)과 비정상 예외(음)를 분리해 다룹니다. 그래서 규칙은 이렇게 갈라집니다.

[규칙] 지진 확인
  조건: 가속도 = 티 AND 지속 = 티 AND 진원판정 = 티
  → 경보 = 티 (확정 발령)

[규칙] 지진 의심
  조건: 가속도 = 티 AND 지속 = 옴 (정상 범위 내 모호)
  → 경보 = 옴 (조건부, 재확인 후 발령)

[규칙] 센서 이상
  조건: 온도계 = 음 (범위 초과, 물리적 불가값)
  → 경보 = 음 (의사결정 보류, 정비팀 호출 — 이 센서값으로는 판단하지 않음)

세 번째 규칙이 핵심입니다. 고장 난 센서의 값을 정상 신호로 오인해 헛경보를 내거나, 반대로 그 값에 의존했다가 진짜 사건을 놓치는 일 — 둘 다 막습니다. 모르는 것을 모른다고 표시할 자리(음)가 시스템에 내장되어 있다는 것, 그것이 4상의 안전공학적 가치입니다.

2.4 셀코어 규칙엔진

INT의 판정 로직은 셀코어 규칙엔진(std/셀코어.한선, 1,414줄, 15모듈) 위에 얹힙니다. 규칙은 조건절·변경절·우선순위로 구성된 선언형이며, 다단계 경보 엔진(레벨 0–4)과 결합합니다.

[규칙 R1] 지진 감지        우선순위 999
  조건: 가속도[X] > 0.5 g AND 지속 > 50 ms
  변경: 경보상태 = 티

[규칙 R2] 화재+정전(야간)   우선순위 998
  조건: 온도 > 65 ℃ AND 전압 < 190 V AND 시간 = 야간
  변경: 소방호출 = 티, 비상조명 = 티

[규칙 R3] 홍수+전력불확실   우선순위 900
  조건: 수위 > 2.5 m AND 전력 = 옴(불확실)
  변경: 자동차단 = 티, 펌프작동 = 티

R3는 전력 상태가 옴(불확실)이어도 판단을 멈추지 않습니다. 다만 우선순위 900으로, R1·R2 같은 상위 규칙에 자리를 양보합니다. 우선순위 큐가 곧 분류 정책이며, 정책은 코드가 아니라 규칙 데이터를 바꾸는 것으로 갱신됩니다.

INT에는 화재·지진·BEMS+ESS·보안침입 네 개의 시나리오 엔진이 내장되어, 시뮬레이션 → 검증 → 개선 루프를 돕습니다. 규칙을 배포 전에 가상 신호로 돌려 보고, 오작동을 잡고, 임계값을 조정하는 과정이 운영의 일부로 들어가 있습니다.

2.5 지연 비교 — 60배 단축의 근거

엣지 자율 판단이 지연을 어떻게 압축하는지, 같은 사건을 두 경로로 추적해 비교합니다.

[중앙집중 경로]                          [INT 엣지 경로]
T=0.0s  센서 신호 생성                    T=0.00s  신호 생성 + 엣지 셀 인코딩
T=0.5s  기지국 수집                       T=0.05s  규칙엔진 판정
T=1.5s  중앙 서버 도착                    T=0.10s  자율 경보 발령(다중채널)
T=4.0s  판단(큐 대기 포함)               ──────────────────────
T=5.0s  지역센터 확인                     총 0.1초
T=6.0s  경보 발령
──────────────────────
총 6초(이상)

6초 대 0.1초. 차이의 본질은 연산 속도가 아니라 신호가 중앙을 왕복하지 않는다는 데 있습니다. 판단을 신호가 발생한 자리로 가져간 결과입니다.

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3. 현장 — KITValley 납품 사례

INT가 설계 계층이라면, 그 설계를 실제 장비로 구현해 국가 기관에 납품해 온 현장이 있습니다. 재난방재 전문기업 KITValley(케이아이티밸리㈜)입니다.

3.1 QUAKEON-7000 현장지진동보장치

QUAKEON-7000은 "다중 알고리즘을 이용한 인공 및 자연 지진 조기경보방법"(특허 제10-2261342호)을 구현한 현장 단말입니다. 인공 발파 진동과 자연 지진을 구분하는 다중 알고리즘 — 이는 정확히 4상의 음(예외·왜곡)을 분리해 내는 판정과 같은 계열의 문제입니다.

도입 기관은 가정이 아니라 운영 중인 현장입니다. 기상청 지진조기경보시스템, 교육부 산하 17개 시도교육청 및 학교, 경기도 소방재난본부 및 공공시설에 도입되어 있습니다.

여기서 한 가지를 분명히 해 둡니다. 소비 전력 5.5 W/h급의 단말이 네트워크가 끊긴 상황에서도 ATSC 3.0 방송 경로로 경보를 받아 자립 동작한다는 점 — 이것이 "엣지 자율"이 슬로건이 아니라 하드웨어 사양으로 보장된다는 증거입니다.

3.2 지자체 재난 예경보 통합플랫폼

QUAKEON-7000이 점(node)이라면, 그 점들을 엮는 면(plane)이 통합플랫폼입니다. 근거 법령은 재난안전법 제38조의2와 행정안전부 제4차(2025–2029) 재난 예경보체계 구축 종합계획이며, 경보 메시지는 국제 표준 CAP(Common Alerting Protocol)를 따릅니다.

대상 시장은 추정이 아니라 집계된 숫자입니다. 전국 예경보시설 19,927개소 — 자동우량경보 1,795 + 자동음성통보 17,049 + 재해문자전광판 1,021 + 라디오 32 — 가 연계 대상입니다.

플랫폼은 GIS 통합상황판·CCTV 모니터링·IoT 센서 임계치·재난상황전파·표준문안·발령이력·단말 통합관리·통계분석·공통코드의 9개 화면으로 구성되며, 자동음성통보·재해문자전광판·자동우량경보·마을방송·BIS와 연계됩니다.

운영 그림은 이렇게 단순해집니다.

[자연재해]  [화재]  [홍수]  [전력]  [보안]
    └──────────┴───── 엣지 셀 인코딩(같은 4상 문법) ─────┴──────────┘
                              │
                       [셀코어 규칙엔진]
                              │
                    상황 판단 → 우선순위 큐
                              │
        [SMS · 앱푸시 · 사이렌 · 전광판 · 마을방송 · 기관 라우팅]

기존에는 다섯 종류의 재난을 다섯 시스템에서 각각 감시했습니다. 통합플랫폼 위에서는 한 관제사가 한 문법으로 다섯을 동시에 봅니다. 시스템이 줄어서가 아니라, 모든 신호가 같은 셀 문법으로 번역되기 때문에 가능한 일입니다.

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4. 하드웨어 — ISA729와 엣지 셀

4.1 FPGA 엣지노드

엣지 셀 연산은 범용 프로세서보다 FPGA(현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이)에 적합합니다. 트릿 연산은 본질적으로 비트 단위 결정 로직이기 때문입니다.

Kria 노드에는 ISA729(489 opcode 구현) 중 셀 처리 핵심 명령이 합성됩니다 — 셀생성(27-트릿 초기화), 셀읽기·셀설정(슬롯 접근), 셀연결(이웃 그래프), 3상비교(티·옴·타 판정), 셀선택(조건 분기), 셀집계(다중 신호 통합).

4.2 곱셈 없는 추론 — 전력의 근거

4상균형3진의 가중치는 −1·0·+1뿐입니다. 가중합에서 곱셈기가 사라지고 덧셈·뺄셈·스킵만 남습니다.

가중합 y = Σ wᵢ·xᵢ,  wᵢ ∈ {−1, 0, +1}
  → wᵢ=+1 : 더함
  → wᵢ=−1 : 뺌
  → wᵢ= 0 : 건너뜀
  ⇒ 부동소수점 곱셈기 0개, 정수 가감만으로 추론

크라우니집사(Jetson Orin 엣지) 실측 비교에서 이 차이는 다음과 같이 나타납니다.

• 2진 부동소수점 경로: 128 W, 응답 650 ms
• 3진 정수 가감 경로: 8.5 W, 응답 120 ms

전력 약 15배 절감, 응답 약 5배 단축입니다. 곱셈기를 없앤 대가가 정확도 손실이 아니라 전력·지연의 동반 개선이라는 점이, 안전 인프라에 트릿 연산을 쓰는 직접적 동기입니다. 저전력은 곧 배터리만으로 버티는 시간 — 재난으로 전력망이 끊긴 바로 그 순간에 가장 필요한 자산 — 으로 환산됩니다.

4.3 대역폭 — 엣지 인코딩의 효과

원본 파형을 그대로 백홀로 보내는 대신, 엣지에서 셀로 압축해 보냅니다.

원본: 가속도계 12비트 × 3축 × 100 Hz ≈ 43.2 kbit/s
셀:   4상균형3진 인코딩 + 타임스탬프    ≈  2.4 kbit/s
절감률 ≈ 94%

센서 다수를 묶으면 차이는 누적됩니다. 가령 648개 센서를 가정하면 27.8 Mbit/s가 1.55 Mbit/s로 줄어, 광역 재난망을 저속 회선 위에서도 운용할 수 있습니다. 평시에는 비용 절감이지만, 재난 시 회선이 좁아진 상황에서는 생존성 그 자체입니다.

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5. 소프트웨어 — 한선씨 + 셀코어

INT의 규칙은 외부 프레임워크가 아니라 한선씨(.한선)와 셀코어 라이브러리로 직접 기술됩니다. 신호를 셀로 만들고, 슬롯을 읽고, 임계로 판정해 다중채널로 발령하는 한 함수의 골격은 다음과 같습니다.

가져오기 "셀코어"

변수 경보상태 = 0

함수 지진감지(가속도_X, 가속도_Y, 가속도_Z) {
  변수 셀_진동 = 셀생성()
  셀_진동 = 셀연결(셀_진동, 0, 가속도_X > 0.5 ? 1 : 0)
  셀_진동 = 셀연결(셀_진동, 1, 가속도_Y > 0.5 ? 1 : 0)
  셀_진동 = 셀연결(셀_진동, 2, 가속도_Z > 0.5 ? 1 : 0)

  변수 강도 = 셀읽기(셀_진동, 0) + 셀읽기(셀_진동, 1) + 셀읽기(셀_진동, 2)

  만약 (강도 > 2) {
    경보상태 = 1
    호출("경보발령", "SMS", "긴급속보")
    반환 1
  }
  반환 0
}

이 코드가 특별한 이유는 정교함이 아니라 읽힌다는 것입니다. 임계값 0.5 g도, 세 축 합산도, 발령 채널도 모두 한국어로 드러나 있습니다. 어느 지자체 담당자가 자기 지역의 지반 특성에 맞춰 임계를 0.4 g로 낮추고 싶다면, 외주 개발자를 부르는 대신 이 한 줄을 고치면 됩니다. 안전 규칙이 블랙박스가 아니라 공공이 직접 읽고 고치는 문서가 되는 것 — 저는 이것을 안전 인프라의 민주화라고 부릅니다.

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6. 비교 — 중앙집중식 vs 셀 기반

이 표에서 가장 무거운 행은 마지막 두 줄입니다. 국가 안전 데이터가 어느 나라 법의 관할 아래 놓이는가, 그리고 경보를 내리는 규칙을 누가 읽고 고칠 수 있는가 — 이 두 질문은 성능의 문제가 아니라 주권의 문제입니다.

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7. 확장 로드맵 — 미래 서사

7.1 규칙 자동생성에 의한 예측

축적된 센서 이력은 규칙을 사람이 일일이 쓰지 않고도 패턴을 발견하는 토대가 됩니다. 다만 이는 확률 모델의 블랙박스 예측이 아니라, 규칙 후보 자동생성 + 셀 검증의 형태가 될 것입니다.

[관측]  과거: 5월 강우 → 6월 홍수(반복 패턴)
        금년: 5월 강우 진행 중(관계값 = 옴, 정상 범위 내 미확정)

[검증]  → 6월 홍수 가능성 = 티 후보(신뢰도 표기와 함께)
        → 사전 조치: 펌프 점검·제방 순찰 권고

여기서도 옴(아직 모름)과 티 후보(예측 확정)를 분리해 표기하는 4상의 규율이 그대로 적용됩니다. 예측은 단정이 아니라 신뢰도가 붙은 후보로 제시됩니다.

7.2 표준화와 국제 확산

엣지 인코딩 규약·규칙엔진 인터페이스·다국가 연동 프로토콜을 묶은 셀 기반 재난관리 표준은, 앞으로 열어 갈 과제입니다. 한선씨는 한국어에 묶이지 않고 자국어로 적응 가능한 표층을 갖도록 설계되어 있어, 저예산 재난망이 필요한 지역에 — 고가의 클라우드 종속 없이 — 이식될 여지를 남깁니다. 이 단계의 구체적 수치와 일정은 아직 약속이 아니라 방향입니다. 솔직히 말해, 여기까지는 설계가 가리키는 길이지 다 깔린 길은 아닙니다.

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나가며 — 답을 다시 쓰는 일

이 장을 한 문장으로 줄이면 이렇습니다. "재난을 먼저 막는 AI"는 더 똑똑한 모델이 아니라, 문제를 다시 정의한 설계다.

세상이 "AI를 중앙에 두고 모든 신호를 모으면 더 정확하지 않겠는가"라고 물을 때, 그 질문 자체가 지연과 비용과 종속을 불러옵니다. 크라우니는 질문을 바꿉니다. "신호의 구조를 먼저 4상으로 읽고, 판단을 신호가 발생한 자리에서 내리면 어떤가." 그 답이 0.1초이고, 저전력이고, 자립적이고, 무엇보다 누구나 읽을 수 있는 규칙입니다.

저는 처음의 그 빈칸으로 돌아갑니다. 신호가 도착한 시각과 사람이 알게 된 시각 사이의 그 침묵. 우리가 만들고 있는 것은 그 침묵을 0.1초로 줄이는 일이고, 동시에 그 0.1초의 판단 근거를 모두가 펼쳐 볼 수 있게 하는 일입니다. 한선씨로. 한국어로. 각자의 도시가 자기 규칙으로.

가장 빠른 경보는, 알고 보면, 가장 투명한 경보였습니다. 같은 4상 규칙이 재난 신호를 읽듯 돈의 흐름도 읽습니다. 다음 장에서는 그 투명한 규칙이 자본 위에서 어떻게 움직이는지를 이어 가겠습니다.

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부록 A. INT 기술 스택

부록 B. 도메인·우선순위 참조

경보 레벨: 0(평시) → 4(최고). 시나리오 엔진: 화재 · 지진 · BEMS+ESS · 보안침입.