AI 정수장

AI 정수장

스스로 운전하는 정수장 : 정수처리공정 자동화 (전체 8개 공정에 대한 자율운전 체계)

공정
다음
시뮬레이터
다음
자율운전
  1. 01 착수
    다음
    유입밸브 개도 예측 / 정수지 수위 예측
    다음
    유입밸브 개도
  2. 02 약품
    다음
    원수수질 분류 / 응집제 주입율 예측
    다음
    응집제 주입
  3. 03 혼화응집
    다음
    응집기 회전수 예측 · 결정
    다음
    응집기 회전수
  4. 04 소독
    다음
    침전지 체류시간 예측 / 염소 증발량 예측
    다음
    염소 주입
  5. 05 침전
    다음
    침전지 슬러지 발생 예측
    다음
    수집기 운영
  6. 06 여과
    다음
    여과지 수 예측 / 여과지별 수위 예측
    다음
    여과지 운영
  7. 07 오존
    다음
    잔류오존 예측
    다음
    오존 주입율
  8. 08 GAC
    다음
    GAC지수 예측 / GAC지별 수위 예측
    다음
    GAC지 운영
  • 스마트 에너지 관리(EMS)

    실시간 전력 모니터링·분석 기반 소비 최적화

    수요예측
    및 최적공급계획

    펌프 최적운영
    및 전력피크

  • 설비 예지보전(PMS)

    설비 고장감지 및 원인분석 등 예측정비

    이상징후 모니터링
    및 감지

    자가진단
    및 문제제시

  • 지능형 영상감시

    사업장 설비ㆍ보안ㆍ안전을 영상으로 관리

    설비
    (화재·누수·약품미투입)

    보안
    (침입·배회)

    안전
    (쓰러짐·구호·감전)

기반 인프라 구축/보완
  • K-water는 효율적이고 안정적인 시스템 운영을 위해 기반 인프라를 지속적으로 구축하고 보완
  • 업그레이드를 통해 자동화된 제어 시스템, 계측기 개선, 네트워크 성능 강화 및 데이터 관리 체계를 고도화하여 미래지향적 수자원 관리 기반을 마련
  • K-water는 혁신적인 기술과 인프라 개선으로 최적의 서비스를 제공
Upgrade - 원격제어 인프라 확충(설비 자동화 인프라) - 네트워크 성능 개선(시스템 안정성 향상) - 계측기 보완(알고리즘 고도화), DATA 관리 강화(예측 정확도 향상)
정수장 자율운영정수장 실시간 운영데이터(수량, 수질 등)를 취득·분석 후 AI알고리즘을 통해 최적 운영 방안을 예측함으로써 정수처리 공정(8개)을 단독 또는 연계 자율운영
자율운영 프로세스는 실시간 운영 DB와 현장계측 데이터를 수집·분석하고, Big Data와 Real Time 데이터를 AI 알고리즘에 적용해 1~5분 단위로 예측한 뒤 밸브개도, 주입률, 설비 스케줄링을 제어하며 실시간 피드백으로 운영을 최적화하는 구조이다.
스마트 에너지관리 시스템에너지 다소비 설비에 대한 실시간 전력소비량 데이터 분석을 통해 최적 운영방안 제시
  • 펌프제어 - 실시간 펌프 운영 데이터인 전력, 수위, 압력, 유량, 온도를 수집하고 Model 분석을 통해 배수지 최소 요구 관압을 산정한 뒤, 최소전력 기준으로 펌프 ON/OFF 조합을 최적화하는 운영 구조이다. 펌프제어
  • 전력피크 - 01. 용수 수요 예측 (정수장 유출 유량, 수은) 02. 전력량 모니터링 감시(설비별 소비 전력) 03. 목표 피크 초과 예상 04. 에너지 多 소비 설비 제어 (역세펌프, 표세펌프, 송풍기, 고도설비) 전력피크
설비 예지보전 시스템실시간 설비상태에 대한 데이터 분석을 통해 고장을 감지하고 원인을 진단하는 예측 정비 시스템
 
drag
센서 구축 이미지 센서 구축

펌프에 진동센서 상시 설치

실시간 모니터링 이미지 실시간 모니터링

진동 데이터 생성 및 취득

이상징후 감지 이미지 이상징후 감지

머신러닝 기반 데이터 분석

자율진단 이미지 자율진단

분석결과 시각화

경보·원인제시 이미지 경보·원인제시

위기대응 및 예측 장비

지능형 영상감시 시스템CCTV/감시센서에 AI 영상분석/자동추적 기술을 적용한 안전관리 시스템(8개 항목)
*(설비) 화재, 배관누수, 약품미투입 (보안) 침입, 배회 (안전) 쓰러짐, 구호신호, 감전
 
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영상분석/감시센서 이미지 영상분석/감시센서
이상징후 감지 이미지 이상징후 감지
CCTV 추적 이미지 CCTV 추적
영상표출, 경보 이미지 영상표출, 경보
서버 구축 중앙서버 (빅데이터 Hadoop), 각 현장별 로컬서버 (AI운영, 웹서비스). *분 단위 20여 만 개 데이터를 3~5년 저장 AI 운영시스템 구축 Python, Docker, KAFKA 등 오픈소스 기반 구동 시스템 시뮬레이터 상황별 가상 데이터 모의
  • 중앙서버 - Big Data(ai+빅데이터 관리서버)에서 빅데이터 저장서버로 공급. 중앙서버
  • 각 현장별 로컬서버 - A현장과 B현장별로 웹서비스(UI)와 AI 운영서버가 구성되어 있으며, 각 현장의 운영서버가 SCADA 및 CCTV 시스템과 연계되어 현장 데이터를 수집·제어하는 분산형 운영 구조이다. 각 현장별 로컬서버

사업 실적

세계경제포럼(WEF)이 선정하는 “글로벌 등대”로 화성 AI 정수장 등재
글로벌 등대 네트워크 어워드 수상 이미지 글로벌 등대 네트워크 어워드 수상
글로벌 등대(Global Lighthouse Network)란?

AI, 빅데이터 등 4차 산업기술을 도입한 세계 제조업의 미래를 선도하는 기업을 의미하며 서계경제포럼이 매년 심사를 통해 선발(전세계 153개社)

  1. 01 AI정수장 구축(‘21 ~ ‘24)

    43개 광역(정) 구축완료
    WEF ‘글로벌 등대’ 선정
    ISO 신규과제 확정(K-water 주도)

  2. 02 사업화 기반마련(‘25)

    기술사업화 전략수립(5월)
    비즈니스 포털 구축(12월)
    ISO/표준특허 추진(연중)
    해외수출(2건), 기술이전(35건)

  3. 03 AI정수장 사업화(‘26 ~)

    생성형 AI, 로봇 도입 등 초연결 AI정수장 구축
    국내외 AI정수장 기술확산
    ISO/KS 표준 제정(’27년)

기술사업화 추진현황

  • WWC포럼 (‘24) WWC포럼 (‘24)
  • AWWA포럼 (‘24) AWWA포럼 (‘24)
  • WWA포럼(‘24) WWA포럼 (‘24)
(기술확산) 국내·외 정수장 AI기술 수요에 따라 사업 추진 中(5건)
  • (국내) 지자체·공단 시설(3개소) AI 기술도입 지원요청으로 사업 추진
  • (국외)「베트남 호찌민시 AI정수장 수출사업*」으로 AI 진단 수행 완료(’25.9월), 엘살바도르 등 해외 기술수요에 따른 사업화 추진 中
(국제표준) AI정수장 ISO 위원회 단계(CD) 확정’26.1월 및 국제표준안(DIS) 착수, OECD BDN 인증 획득’25.11월., 국제 표준특허 출원(2건)
  • (ISO표준) 국제표준화 CD(Committee Draft) 승인(’26년 1월), 제정(’27년)
  • (OECD인증) OECD 주관 “인프라 투자 글로벌 인증(BDN)” 획득(11.12)을 통해 AI정수장의 국제적 신뢰성 확보, 해외 진출 기반 마련
  • (표준특허) 초격차 기술(AI정수장) 국제 표준특허 확보(2건, ’25.11월)
(협력·홍보) 국내·외 주요 기관 등 대상 협력체계 구축 및 AI기술 홍보
  • (기술협력) Physical AI 안정적 정착을 위한 업무협약 체결()
  • (기술홍보) 국내·외 주요 학회 및 기관 대상 AI기술 홍보(’24년~, 22건)
  • (기술이전) AI정수장 보유특허(4건) 기술이전 협약 완료(9개社, 35건)
(대외인정) 국내 최고 산업기술상 ‘장영실상(기술혁신 부문)’ 수상
출처 D-waterx Business portal

사업효과

  • AI 기반 스마트 정수장은 빅데이터와 인공지능 기술을 활용하여 정수 처리 공정의 자율 운영, EMS, PMS, 지능형 영상감시를 수행하는 지능형 시스템
  • 고품질의 수돗물을 안정적으로 공급하며, 운영 효율성을 높이고 비용 절감 및 지속 가능한 운영을 실현
고품질 수돗물 안정적 공급
기후변화 대응 휴먼에러 최소화 및 공정 최적화
  • 운영자 조작빈도 42% 축소
  • 24hr 안정적 자율운영
수돗물 생산 원가 절감
국민 부담 경감 약품비, 전력비, 유지보수 등 운영비용 절감
  • 약품비 4%, 전력비 5% 절감
  • 정수장 생산물량 100만톤 및 일당 연간 운영비 17억원 절감
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