'수도관 누수, AI가 찾아낸다'…ETRI 디지털트윈 기술 대구서 실증

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국전자통신연구원(ETRI)이 인공지능과 디지털트윈 기술을 활용해 상수관망의 누수와 이상상황을 실시간으로 감지하고 미래 상태를 예측하는 통합 관제시스템을 개발해 대구에서 실증하고 있다.

ETRI는 다양한 데이터를 수집, 종합분석해 상수관망에서 발생할 수 있는 이상상황을 탐지하고 상수관망의 동작상태를 시뮬레이션 및 예측할 수 있는 '디지털트윈 기반 상수관망 관제시스템'을 개발했다고 11일 밝혔다.

이번에 개발된 시스템을 상수도 산업현장에 보급할 경우 관망의 운영·유지관리 효율과 수돗물의 공급안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

관제시스템에 탑재된 핵심 요소기술은 크게 센서데이터 분석 기반 실시간 모니터링 기술과 시뮬레이션·예측 기술로 나뉜다.

실시간 모니터링 기술은 ▲상수관망의 옥내·외 누수탐지 ▲누수 의심구역 식별 ▲수질 이상상황 탐지 ▲수충격 인식 및 위치추정 등을 수행한다.

시뮬레이션·예측 기술은 상수관망의 유량·압력·잔류염소 모의, 수질사고 모의, 누수관로 고립을 위한 제어밸브 추천, 관로 노후도 평가, 주간 물 수요 예측 등을 수행한다.

기존 상수관망 관리시스템은 지리·공간 정보, 환경 데이터, 관로 속성, 압력, 유량, 수질, 진동, 원격검침 등 모니터링 및 모의·예측에 필요한 다양한 데이터를 분산된 방식으로 관리해 왔다. 반면 ETRI가 개발한 이 시스템은 기존 시스템을 통합해서 한 눈에 보고 관리할 수 있다.
 
특히 시스템에 구현된 데이터 기반 AI모델은 통신오류나 센서 오작동 등으로 생길 수 있는 이상데이터에 즉시 대응할 수 있도록 설계됐고 최신 데이터 특성을 반영키 위한 주기적 업데이트도 가능하다.

적용된 누수관리 기술은 ▲진동데이터 분석 기반 옥외관로 누수탐지기술 ▲누수관로 고립을 위한 제어밸브 추천기술 ▲원격검침기 데이터 분석 기반 옥내누수 의심수용가 판별기술 ▲누수 의심구역 식별기술 등이다.

또 시스템에 탑재한 모의기능은 유량·압력·잔류염소 값의 분포를 직관적으로 시각화해 관리자가 신규계측기 설치위치를 선정하거나 물의 흐름이 정체된 구역을 쉽게 확인할 수 있도록 도와 준다.

특정구역에 대규모 수용가가 증설될 때 유량과 압력이 어떻게 변화하는지를 모의할 수 있는 기능도 탑재됐고 관 내부 수돗물 일부를 외부로 배출할 때 잔류염소 값이 어떻게 변화하는지도 모의할 수 있다.

현재 이 기술은 대구광역시 상수도사업본부 관할지역에서 현장실증이 진행되고 있다.

ETRI 대경권연구본부 변우진 본부장은 "이 시스템에는 상수관망의 누수탐지 등 디지털 핵심기술이 탑재돼 있다"며 "향후 개발된 시스템을 고도화해 현장에 배치하고 국내 상수도 관망관리 기술을 세계 최고 수준으로 끌어올리겠다"고 말했다.


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