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연구보고서
기초연구 물관리 디지털 전환을 위한 인공지능 융복합연구동향 분석

Ⅰ. 디지털 물관리로의 전환
1. 4차 산업혁명과 환경 분야
2. 인공지능, 빅데이터 기술의 진보
3. 스마트 물관리 현황

Ⅱ. 디지털 물관리를 위한 인공지능 융복합연구 사례분석
1. 물관리 활용 빅데이터
2. 인공지능 아키텍처
3. 물순환 분야별 인공지능 융합연구 사례

Ⅲ. 디지털 물관리를 위한 인공지능 융복합연구 향후 방향
1. 초연결성 기반 예측 연구
2. 메타버스 중심의 실증 연구

Ⅳ. 결론
1. 주요 연구 결과
2. 연구의 함의

참고문헌
<연구의 주요 내용>
○빅데이터 및 인공지능 기반의 4차 산업혁명으로 디지털 기술이 산업, 국가시스템, 사회, 삶 전반을 변화시키고 있는 가운데, 환경 분야 또한 지능형 환경 서비스 제공을 위한 정책 방향 설정 필요성이 대두되고 있음
○디지털 물관리는 ICT, IoT, 빅데이터 수집 및 분석기술, AI 기술을 활용하여 물관리에 지능을 부여하는 스마트 물관리를 천명하고 있음
-현재 한국을 비롯한 세계 여러 나라는 지능을 물관리 전반에 적용하는 시스템인 스마트워터그리드(SWG: Smart Water Grid)를 구축
○특히 물관리는 다양한 정보의 수집 및 가공처리를 필요로 하기 때문에 빅데이터 활용의 중요성과 이러한 데이터의 특징을 효율적으로 추출하기 위한 딥러닝 기술의 활용이 강조되어 왔음
○하지만 인공지능 신기술 개발 및 적용에 대해서는 국외와 환경 이외 타 분야에서 주도하고 있어, 환경 분야에서의 실질적인 인공지능 연구 및 활용에 대한 동향 파악이 미흡한 실정임
○본 연구에서는 물순환 분야(수리, 수문, 수질, 지하수, 수처리, 관망, 수재해)에서 활용되고 있는 인공지능 융합기술에 대한 선행연구 고찰을 통해 최신기술 활용 동향 파악과 디지털 물관리 전환을 위한 인공지능 융합연구의 향후 방향성을 제시하고자 함
○물순환 분야별 선행연구 분석을 통해 딥러닝 모델의 적용성, 범용성, 그리고 정확성 향상을 위한 각 딥러닝 아키텍처의 장점을 살린 다중 딥러닝 모델 융합연구 및 활용의 추세가 증가하고 있음을 확인함
○또한 설명가능한 인공지능(XAI: eXplainable Artificial Intelligence) 기법도 함께 응용되어 물순환 현상 예측에 대한 원인분석을 시도하려는 추세가 증가하고 있음을 확인함
○물순환 분야의 인공지능 융합연구동향 분석을 바탕으로 물순환·물공급 시스템의 실시간 상황 관제 기술, 수자원 정보 분석 기술, 운영, 유지관리 기술을 개발하기 위한 연구 필요성을 제시함
○마지막으로 물관리 전반의 메타버스 기반 디지털 트윈 기술과 인공지능 기술의 융합을 통해 급변하는 기후변화로 인한 물환경 변화에 선제적으로 대응하고 대비할 수 있는 국민 체감형 실증화 연구 필요성도 함께 제시함

<정책 제안>
○최신 인공지능 연구동향 및 디지털 물관리 융합연구의 향후 방향 파악을 통해 환경감시체계 기술 고도화를 도모하여 사전예방적 환경관리의 가속화를 실현할 수 있음
○지능형 환경 서비스 제공 기반 마련을 통한 환경정보의 쌍방향 소통 확대 및 국민 체감형 정책 서비스 제공 방안이 될 수 있음
○지능형 기술 협업 기반 확대와 고부가가치 창출을 통한 환경기술산업 생태계 혁신 기반 조성에 좋은 방향성을 제시할 수 있음
저자발간물