초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
- 미국 EPA는 상수도시스템 전 과정에 대하여 테러에 의한 의도적인 사고를 포함한 모든 발생 가능한 수질오염사고들을 조기에 감지하고, 신속한 경보 발령과 처리를 수행할 수 있는 총체적인 대응으로서 CWS의 개념을 수립하였음
- 상수도 시스템에서 관측되는 기본 수질감시항목(pH, 탁도등)들을 대상으로 관측값이 설정 한계값(먹는 물 수질 기준 등)을 초과하는 경우 수질오염경보를 발령하게 되는‘Set Point’방법을 적용 → 위양성의 거짓경보로 인해 신뢰도 불신, 위음성의 거짓경보로

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
- 미국 EPA는 상수도시스템 전 과정에 대하여 테러에 의한 의도적인 사고를 포함한 모든 발생 가능한 수질오염사고들을 조기에 감지하고, 신속한 경보 발령과 처리를 수행할 수 있는 총체적인 대응으로서 CWS의 개념을 수립하였음
- 상수도 시스템에서 관측되는 기본 수질감시항목(pH, 탁도등)들을 대상으로 관측값이 설정 한계값(먹는 물 수질 기준 등)을 초과하는 경우 수질오염경보를 발령하게 되는‘Set Point’방법을 적용 → 위양성의 거짓경보로 인해 신뢰도 불신, 위음성의 거짓경보로 인해 수질오염 조기 감지 불가능
- 이에 최근의 인천 서구 및 서울시 문래동 적수 사태와 같이 상수도 시스템 내에서 발생 가능한 우발적인 수질오염사고를 조기에 감지할 수 있는 능동형 수질오염감시기술을 개발하고자함
전체 내용
1차년도 : 능동형수질오염감시기술 개발을 위한 로드맵 구성
- 유럽, 일본, 미국, 호주 등 관련 분야 보고서 및 논문 분석을 통한 국외 수질오염감시기술 분석 및 습득
- 국가 수질측정망 조사 및 연구대상 지점 선정 → 수질감시항목들의 측정방식, 저장체계, 통신방식 조사, 수질 데이터의 구조 및 품질관리수준 조사
- 수원을 포함한 용수공급 전 과정에 적용 가능한 능동형 수질 오염감시체계 구축 로드맵 제시
2차년도 :능동형 수질오염감시 요소 기술 개발
- 관측자료 정량화 기술 개발: 비정상 시계열 분해에 가능한 EMD 기술 적용 → 원시자료내 Noise Filter → 예측모형 개발을 위한 정량 데이터 추출 기술 개발
- 최적 수질예측모형 개발 : EMD 및 LSTM결합 모형 등 시계열 기반의 수질예측 모형 개발 → 실증자료 입력 후 최적 수질 예측모형 수립
3차년도 : 능동형 수질오염감시 시스템 개발
- Lab scale 검증을 위한 모의 수질사고 Event 개발
- EEMD 및 LSTM 결합모형의 최적 학습조건 도출
- 수질시고 식별을 위한 이상치 탐색 기준 도출
4차년도 : 능동형 수질오염 감시 시스템 검증 및 보완
- 국내 실증 시설 대상 능동형 수질오염감시 기술 검증 및 보완

연구개발성과
KCI논문 발표 6건

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 능동형 수질오염감시기술 개발의 핵심목표는 국내 상수도 시스템 내에서 실시간 측정되는 기본 수질감시항목들을 모니터링하고 그 결과를 바탕으로 수질변화 예측 및 수질오염 Event를 식별하는 과정을 통해 기존 위음성의 거짓경보로 분류되는 초기 수질오염을 신속히 감지하는데 있음
○ 상수도 시스템에서의 능동형 수질오염감시기술 개발은 주요 사회기반 인프라 시설유지를 위한 핵심기술로서 최근의 인천 등에서 발생한 수질사고 사례를 미루어 볼 때 기술개발에 대한 필요성 및 신속성이 요구되는 실정이나, 불행이도 상수도 시스템 대상의 수질오염감시기술 개발과 관련된 국내 연구는 상당히 미흡한 수준임
○ 아울러 능정형 수질오염감시기술 개발은 국내 상수도 시설의 선진화 및 해외 물시장 진출을 위해서도 반드시 필요한 R&D 분야이며, 물산업 분야에서 다음과 같은 선순환 구조의 역할이 기대됨
- 기존의 수질측정 장비의 확대·설치와 같은 하드웨어 중심의 수질오염감시시스템을 소프트웨어 중심의 기술 개발로서 전환 → 국제적으로 경쟁력이 있는 수도개발 기술을 확보 → 민간부문의 해외 진출 시 국익을 창출할 수 있는 기반 기술제공

(출처 : 요약문 2p)