정수장에서 약품 사용량을 줄여도 수돗물 품질을 유지할 수 있는 기술이 개발됐다.
한국건설기술연구원(건설연)은 환경연구본부 연구팀이 인공지능(AI)과 디지털 전환 기술로 정수장 운영 효율을 높이는 동시에 수돗물 품질을 유지할 수 있는 '정수처리 자율제어 기술'을 개발해 실증을 마쳤다고 22일 밝혔다.
이 기술은 가상물리시스템(Cyber Physical System·CPS)을 기반으로 7개 AI 모델이 1시간 간격으로 적정 응집체(약품) 주입량을 예측한 후 예측된 값을 실제 적용하기 전 가상 정수장(디지털트윈) 환경에서 우선 검증할 수 있게 한다. 또 검증 결과 실제 정수장 제어에 반영하는 구조다.
이를 통해 건설연은 원수 수질 변화에 선제적으로 대응하면서 정수 과정에서 사용되는 약품 사용량을 절감하는 동시에 처리된 물의 품질을 안정적으로 유지할 수 있다고 강조한다.
AI를 활용한 정수장 운영·관리 기술은 공인 성능검증을 통과해 한국물기술인증원의 물 기술 성능 검증서도 받았다. 12주에 걸쳐 진행된 검증에서 정수에 사용되는 약품 사용량은 기존보다 평균 6.88% 줄었지만 처리된 물은 맑은 상태를 안정적으로 유지한 덕분이다.
검증에서 물의 맑은 상태는 탁도 1NTU(Nephelometric Turbidity Unit·탁도계로 측정한 탁도의 국제 표준 단위로 값이 낮을수록 맑고 깨끗) 이하를 달성했고 디지털 트윈 기반의 사전검증 체계를 적용해 제어의 신뢰성과 운영 효율을 동시에 높일 수 있었다는 게 건설연의 설명이다.
이 같은 결과물을 토대로 건설연은 향후 실증 대상을 단계적으로 확대해 다양한 원수 조건에서의 적용성을 추가 검증하고 예측·진단·자율제어 기능의 정합성을 강화하는 등 정수처리 전체 공정의 통합관리 시스템을 고도화할 계획이다.
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박선규 건설연 원장은 "CPS 기반의 정수처리 자율제어 기술은 국민 생활과 직결된 물 안전을 한 단계 높일 수 있는 전략적 기술"이라며 "건설연은 지방자치단체, 운영기관과 협력해 수질 안정성과 약품 절감 효과를 전국으로 확산해 나가도록 하겠다"고 말했다.
대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr
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