믿고 마시는 수돗물, 인공지능(AI)이 돕는다

에셈블 ‘상수도 관망 잔류염소 예측 알고리즘’ 개발, 적용 완료
잔류염소 저하로 인한 식수 문제 ‘비용과 시간’ 대폭 개선

< AI 기반 상수도 관망 잔류염소 예측 알고리즘 및 제어 시스템 개요도 / 에셈블 제공 >

인공지능(AI) 기반 플랫폼 전문 기업 ㈜에셈블(대표 엄준영)이 과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원(NIPA)이 주관하는 ‘AI융합 지역특화산업 지원사업’ 중 ‘AI 기반 상수도 관망 잔류염소 예측 알고리즘 및 제어시스템’을 개발하는 공급기업으로 참여해 관련 기술을 개발하고 실제 현장에 적용하는 검증 절차를 끝마쳤다고 밝혔다.

에셈블이 개발한 시스템은 크게 4단계를 통해 적용된다. 1단계에서는 수도관 말단(이하 관말) 지역에 장치를 설치해 실시간으로 잔류염소 농도를 측정한 뒤 무선통신을 통해 데이터를 전송하고 이를 저장한다. 2단계에서는 관말 지역에 재소독 장치를 설치한다. 3단계에서는 1단계를 통해 수집된 데이터와 AI 알고리즘을 통해 관말 지역의 잔류염소 농도 저하를 예측한다. 마지막 4단계에서는 잔류염소 농도 저하 예측치에 따라 재소독 장치를 자율적으로 운영해 잔류염소 농도를 정상치로 항상 유지한다.

먹는물관리법 및 수도법에서는 먹는물수질기준 중 잔류염소 농도를 1L당 0.1mg 이상, 4.0mg 이하가 되도록 규정하고 있다. 잔류염소가 기준치 이하로 낮아질 경우 식수의 품질 저하 및 냄새 발생, 세균 증식 등의 원인이 될 수 있기 때문이다. 또한 지방자치단체들도 현행 법령에 의거하여 인력을 투입하고 관말지역을 순회하면서 잔류염소를 수동으로 측정해야 한다. 하지만 점차 더 많은 인력이 필요해지고, 예산이 계속해서 지출되는 등 적잖은 애로점이 있었다.

< AI 기반 상수도 관망 잔류염소 예측 알고리즘 및 제어 시스템 모니터링 화면 / 어쎔블 제공 >

하지만 에셈블에서 선보인 AI 기술을 활용한 솔루션은 시간과 비용 측면에서 탁월한 성과를 보여준다. 먼저 계측 시간이 획기적으로 단축된다. 현장에 인력을 투입하던 기존 계측 방식은 연간 600시간이 걸렸지만, 솔루션 도입으로 실시간 점검과 모니터링이 가능해졌다. 더 이상 인력을 현장에 투입하지 않아도 되어 인력난까지 해소할 수 있다. 비용 역시 대폭 절감된다. 전국 160개 지자체 기준으로 기존 계측 방식은 연간 144억원의 비용이 발생했다. 하지만 솔루션을 적용하게 되면 연간 12억원 아래로 비용이 줄면서 매년 132억원을 절감할 수 있다.

엄준영 에셈블 대표는 “자체 개발한 AI 알고리즘을 적용해 잔류염소 예측값과 실측값을 비교, 분석한 결과, 실증 장소인 금산 지역 상수도 수용가의 잔류염소 농도를 기준치인 0.1ppm 이상으로 유지하는 데 성공했다. 깨끗한 물을 공급해 지자체 대민 신뢰도를 올리는 데 기여하고 싶다”라고 설명했다.

이번 사업의 수요기업으로 참여한 ㈜워터제네시스(대표 이세현 waterg.net)는 한국수자원공사(K-water) 사내벤처 1기로 출발하여 2019년 11월에 창업한 곳이다. 워터제네시스는 텀블러 자동 살균장치의 소독 기술을 확대하여 이번 프로젝트를 통해 대국민 수돗물 인식 개선과 음용률 향상을 기대하는 것은 물론, 인프라와 인력이 부족한 지역에 안전한 수돗물을 공급하고 해외 공적개발원조(ODA) 사업 진출을 개척하겠다는 포부를 내비쳤다.

한편, 에셈블은 11월 7일부터 9일까지 스페인 바르셀로나에서 열린 ‘2023 스마트시티엑스포(SCEWC)’의 ‘한국관’ 전시 부스에서 대전지역의 4개 AI 개발기업들과 함께 140개국, 2만여 명 관람객 및 해외 바이어들에게 ‘AI 기반 상수도 관망 잔류염소 예측 알고리즘 및 제어시스템’을 선보인 바 있다.

< 바르셀로나 ‘스마트시티엑스포(SCEWC)’에서 에셈블의 서민석 부사장(사진 왼쪽)이 해외 바이어들에게 자사 AI 솔루션을 소개하고 있다 / 에쎔블 제공 >

2012년 설립된 ㈜에셈블은 ‘AI를 통해 디지털 물 산업의 미래를 만들어가는 기업’을 이념으로 내걸고 에너지와 관련된 다양한 환경 문제를 해결하고자 설립된 AI 기반 플랫폼 전문 기업이다. 사물인터넷(IoT) 및 AI 분야를 연구 개발해 핵심 기술과 관련된 디바이스, 알고리즘, 모니터링 시스템 등을 한데 묶은 통합 솔루션을 내놓았다. ‘AI 기반 상수도 관망 잔류염소 예측 알고리즘 및 제어 시스템’ 개발뿐 아니라 세계 처음으로 ‘AI 기반 상수도 정수장 전 공정 자동화 솔루션’ 개발을 완료했다. 이러한 기술력을 토대로 2020년 7월에는 AI 기반 수도시설 자율 운영 체계를 경기도 화성 정수장에 구축하는 성과를 올렸다.