지난해 캘리포니아에서만 6,200건의 화재가 발생했습니다. 2,300채의 건물이 파괴됐으며, 100명 이상이 사람들이 목숨을 잃었습니다. 이 지역에서 발생하는 대부분의 화재는 특히 교외 지역을 둘러싼 건조한 산악지대 때문에 발생했으며, 소방 당국의 정보교류가 더딘 탓에 더욱 문제가 되었습니다.

미국 캘리포니아주 샌 라몬 지역에 있는 도허티 밸리 고등학교의 학생들은 화재가 자주 발생하는 기상 조건을 바탕으로 화재를 예방할 수 있는 방법을 찾기 시작했습니다. 이 프로젝트 참여자인 도허티 밸리 고등학교의 네하 빈자푸리는 화재에 대한 기억을 떠올리며 단서를 찾았습니다. “작년 11월 16일쯤 발생한 큰 화재가 제가 살고 있는 지역에 큰 영향을 미쳤던 것으로 기억해요. 산불 연기가 너무 심해서 공기가 매우 탁했고, 지역 주민들은 숨 쉬는 것조차 매우 어려워했어요.”

문제의식에서 시작하기

학생들은 프로젝트를 위한 조사에 착수했습니다. “우리는 프로젝트 중 소방국과 대화하며 화재가 발생하는 여러 가지 이유에 대해 알게 됐어요. 소방관분들은 오히려 저희에게 역질문을 하시기도 했어요. 가령, ‘캘리포니아주 안에서 사람들이 살지 않는 지역, 그리고 산악 지형까지도 커버하기 위한 거대한 네트워크를 형성하기 위해서는 몇 개의 센서가 배치되어야 할까요?’ 같은 질문이요.”

화재 관련 전문가들과의 논의와 연구를 통해 학생들은 현 상황의 문제점을 찾아낼 수 있었습니다. 바로 현재 설치된 장치가 와이파이 연결 없이 많은 전력을 사용해 비용은 많이 소요되는 반면, 정보의 정확도가 크게 떨어진다는 점이었습니다. 이에 따라 학생들은 산악 지형에서도 정확하게 작동할 수 있는 솔루션을 만들었습니다. 여러 개의 센서로 넓은 거리까지 포괄할 수 있는 단일 네트워크를 생성하기로 한 것입니다. 네트워크가 보유하고 있는 센서 수가 많은 수록, 데이터 및 값의 범위가 더 넓어지기 때문입니다.

함께 찾아낸 해결책

이러한 해결책의 장점에 대해 학생들은 이렇게 설명합니다. “저희는 5년간 작동 가능하고, 수 킬로미터가 떨어져 있어도 전송 기능이 제대로 작동하는 배터리 솔루션을 찾아냈어요. 또한, 저전력 광역 네트워크(LPWAN) 프로토콜인 LoRa(Long Range)가 전력 소비가 낮고 전송 거리가 높다는 점에서, 우리 프로젝트에 가장 최적화된 옵션이라는 결론을 내릴 수 있었습니다.”

학생들은 여기서 멈추지 않고, 지역 기후 활동 행사에서 프로젝트 결과를 발표했습니다. 그곳에서 만난 기술 및 기후 전문가들은 그들의 데이터를 기반으로 AI를 활용한 모델을 만들거나 해당 솔루션을 판매할 만한 주요 시장을 찾을 것을 제안하기도 했습니다.

우리의 손으로 도시를 지키다

이번 프로젝트의 또 다른 영웅은 바로 도허티 밸리 고등학교의 선생님들입니다. 선생님들은 학생들을 모든 방면에서 지원했습니다. 컴퓨터 과학 교사 아신 다부다데히는 “학생들이 불을 사용하여 장치를 테스트할 때는 안전한 환경에서 진행할 수 있도록 지켜보는 것이 무엇보다 중요했다”고 전했습니다.

모두의 노력으로 탄생한 장치는 캘리포니아주가 수십억 달러를 절약할 수 있을 정도로 획기적이었습니다. 산불 피해를 입기 쉬운 동식물을 포함한 무수한 생명을 구할 수 있다는 점도 주목할 만한 부분입니다. 특히 산불로 발생하는 탄소 배출량을 획기적으로 줄일 수 있다는 점은 도허티 밸리의 학생들에게 큰 자부심을 주었습니다.