대전 디지털 물산업 '혁신'… 유망기업 3총사가 이끈다

필드솔루션
감압밸브 유량예측 통한 비용절감
꿀비
지하수 통합정보시스템 구축
하백소프트
AI 하천예보 솔루션 개발 한창

'필드솔루션'이 개발하는 데이터 기반 펌프에너지 관리 시스템은 크게 세 가지 기능을 수행한다. △펌프에너지 절감(PUMP EMS ECO) △고장 예지와 안정성 향상(PUMP Prediction ECO) △인공지능(AI) 예측을 통한 실시간 펌프 성능 평가와 안전사고 예지 서비스 기능이다.

필드솔루션은 기존 단순 제어 방식에 사물인터넷(IoT) 기술을 접목해 디바이스, 응용프로그램과 서비스 통합을 자체적으로 체계화시켰다. 수요기업인 삼진정밀이 요구하는 감압밸브를 통한 누수 관리에도 필드솔루션의 전문적 기술이 동원된다. 기존 감압밸브 비례식제어(PI)에 예측 기능을 추가해 밸브 성능을 개선하고 사전 또는 실시간 고장 진단 알람을 할 수 있는 기능을 실현하면 감압밸브 오작동으로 인한 전문인력 출장은 대폭 줄어들게 된다. 또 계절 및 인구변동별 협의 유량 변동에도 적극적으로 대응할 수 있다.

'꿀비'는 지하수 정보 통합 관리 시스템의 개발을 담당한다. 이 시스템은 AI가 융합되면서 지하수 정보를 통합적으로 관리할 수 있게 한다. AI는 강수, 하천수위, 지형 등과 같이 지하수에 영향을 주는 데이터를 시간적으로 분석하고, 외부적 요인이 지하수위와 지하수질에 영향을 주는 요소들을 알고리즘화한다.

이를 통해 지하수 사용 및 관리를 용이하게 하고 싱크홀 등과 같은 안전사고도 예방할 수 있도록 돕는다. 땅속에 있는 지하수는 싱크홀과 관련이 크다. 지반을 받치고 있는 지하수를 일정 기준 이상 사용하게 되면 그사이에 공간이 생겨 싱크홀이라는 구멍이 발생한다. 인도네시아 자카르타에서는 무분별한 지하수 남용으로 매년 평균 7.5㎝씩 내려앉는다는 보고가 있다.

지난 8월 한국의 양양 편의점 붕괴 사태도 분석한 결과 땅속 지하수의 수위가 1년 전보다 5m가량 떨어져 있었다.

꿀비의 솔루션은 개인이 관리하는 지하수 시설을 체계적이고 과학적으로 관리하는 길을 열어줄 것이라는 기대를 받는다. 국가나 지자체에서 관리하는 지하수 시설은 지하수위와 지하수질에 대해 체계적으로 관리를 하지만 개인 관리물은 그러지 못하기 때문이다. 솔루션 개발을 통해 지하수와 관련된 데이터 및 보고서가 표준화되는 것으로도 상당한 행정비용이 절약되는 것이다. 이는 지하수 종합 정보 관리 시스템 구축을 통한 효율적인 지하수 관리의 세부적인 경제적 효과 중 하나다.

'하백소프트'는 수요기업인 한국수자원공사에 AI 수자원예측관리 솔루션을 개발해 제공한다. 하백소프트는 한국수자원공사 사내 벤처기업 출신이다. 그만큼 수요기업의 요구를 정확히 알고 있고 협업 효율이 높다. 'AI 융합 지역 특화지원사업'에서는 그날의 날씨를 알려주는 기상 예보처럼 하천 예보를 매일 볼 수 있는 솔루션을 개발 중이다. AI와 빅데이터를 이용한 하천유량 예측모델은 1년 365일 하천유량을 예측하고 위성자료를 이용한 홍수 범람을 모니터링하는 기술이다.

홍수 예측 전문가의 기술적 분석이 필요한 분야여서 전문가가 복잡한 데이터를 분석하고, 홍수 예측 관리가 필요하다고 판단하면 인력을 투입해서 현장 조사를 한 후 댐 하류 홍수 피해에 필요한 조치를 하는 게 전통 방식이었다.

반면 AI 수자원 예측관리 솔루션이 개발되면 AI가 유출 예측을 수시로 분석하면서 실시간 의사 결정과 정보 제공을 하게 된다. 시스템 조작은 전문가가 아닌 일반인 및 초급 전문가도 투입이 가능하다.

이런 모든 절차에 걸리는 시간은 반나절로, 댐 하류 홍수 피해로 인한 조사기간은 26일에서 5일로 크게 단축된다. 홍수 예측을 위한 댐 예측 유출량 정확도는 85%까지 향상시킬 수 있다.

솔루션 개발 후에는 기후변화를 감안한 물관리 계획 수립이 가능해져 더 안정된 물 공급 계획을 수립할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 국외 댐 건설 현장과 물 분쟁 국제 하천에 정확한 계측 시스템으로도 활용이 가능할 것으로 보인다.

[이재철 기자]