서울시 상수도사업본부가 수돗물 공급에 있어 수질사고를 조기에 감지하고 수질 취약 지역을 사전에 예측하기 위해 ‘인공지능(AI) 기반 수질관리시스템’ 구축에 나선다. 인공지능 구축에 필요한 데이터 컨설팅은 서울디지털재단이 제공한다는 계획이다.

기존에 아리수 수질을 실시간 감시하던 ‘수질자동감시시스템’에 빅데이터 분석과 인공지능 기술을 적용하여 인공지능 기반 수질예측 시스템을 구축, 향후 선제적인 수질관리를 실현하겠다는 목표다.

서울시는 2005년부터 수질자동감시시스템을 통해 한강의 원수, 아리수의 생산 및 배․급수과정에 214개 감시지점을 두고 299대의 수질자동측정기를 설치해 수질을 실시간으로 감시하고 있다.

상수도사업본부는 수질민원 등 이상 징후와 공급관로 특성을 종합 분석하여 조기에 대응하는 등 수질 사고 예방을 위한 감시체계를 운영하고 있으나, 수질사고 사전 예측에는 한계가 있는 실정이었다.

이와 같은 한계를 극복하기 위해 상수도사업본부는 먼저, 지금껏 여러 분야에 산재되어있던 수질감시 및 관리에 필요한 데이터를 실시간으로 수집․저장하여 체계적으로 관리하는 ‘수질 통합 데이터베이스’를 구축한다.

서울 전역에 설치된 수질자동측정기 299대의 수질측정값, 매월 450개소에 대해 실시하는 법정수도꼭지 수질검사 결과, 아리수품질확인제 수질검사 결과, 수질민원 위치, 공급관로의 특성, 관말지역 등 지역의 공간정보 등 분산되어 축적되고 있는 수질 관련 데이터를 통합 관리하고, 이를 위해 서울물연구원의 수질분석 노하우가 활용될 계획이다.

▲ 인공지능 기반 수질관리 시스템 개념

인공지능 기반의 수질사고 예측은 수질 통합 데이터베이스를 기반으로 지능형 공간분석을 통해 서울전역에 수질사고가 발생하기 쉬운 취약지역을 검출한다.

인공지능을 통해 검출된 수질취약지역은 종합감시화면(지도)에 위치가 표시되어 취약관로 교체, 관망 세척, 수질자동측정기 설치 등 특별 관리를 실시해 수질사고를 예방하게 된다. 

상수도사업본부는 2020년 6월 인공지능 개발을 위한 데이터 진단을 시작으로 학습데이터 수집을 완료하고 2021년 기계학습 모델 검증 등을 거쳐 2022년까지 수질관리를 위한 인공지능개발을 완료할 계획이라고 밝혔다.

특히, 인공지능의 예측 정확도는 기계학습에 사용될 데이터의 품질에 따라 결정되는 만큼 서울디지털재단의 데이터 컨설팅을 통해 성공적인 인공지능 개발을 도모할 계획이다.

서울디지털재단은 인공지능 기반 수질사고 예측시스템 도입을 위해 필요한 데이터 현황을 진단하고 수집 체계를 제안한다. 또한, 현재 가동 중인 수질자동감시시스템의 경보알람 정확도를 검증하고 향상시키는 모델을 개발한다.

서울시 상수도사업본부와 서울디지털재단은 오는 26일 착수회의를 시작으로 오는 12월까지 「AI 적용을 위한 수질사고 예측시스템 데이터 체계 설계」과제를 수행한다.

서울과학기술대학교 환경기술연구소, AI·수질·상수도 분야 자문단, 민간기관 등 산학연 협업 체계를 구축해 시너지를 높일 계획이다.