한국팀, 인공지능으로 깨끗한 물 생산

전 세계적으로 약 22억 명의 사람들이 안전하고 관리되는 식수에 접근하지 못하고 있으며, 세계 인구의 거의 절반이 매년 어느 시점에 심각한 물 부족에 직면하고 있습니다.

이러한 시급한 문제를 해결하기 위해 하수 관개, 빗물 재사용, 해수 담수화와 같은 대안에 상당한 사회적, 경제적 투자가 이루어지고 있습니다.

그러나 중앙집중식 물 분배 시스템은 변동하는 물 수요에 신속하게 적응하는 데 어려움을 겪는 경우가 많아 분산식 물 생산 기술에 대한 관심이 높아지고 있습니다.

문순 박사가 이끄는 한국과학기술연구원(KIST) 연구원들은 전기화학적 수처리 프로세스를 향상시키기 위해 데이터 기반 인공 지능을 사용하는 혁신적인 솔루션을 개발했습니다.

영남대학교 백상수 교수팀과 공동으로 전기 전도도 측정에 의존하는 기존 센서보다 물 속 이온 농도를 더 정확하게 예측하기 위해 강력한 기계 학습 기술인 랜덤 포레스트 모델을 만들었습니다.

새로운 AI 모델을 보여주세요 나트륨, 칼륨, 칼슘, 염화물과 같은 주요 이온의 농도를 예측하기 위해 약 0.9의 R² 값을 달성하는 놀라운 정확도입니다.

이 성과를 통해 수자원의 효과적인 관리에 필수적인 수질의 실시간 모니터링이 가능해졌습니다.

연구진은 정확성을 유지하기 위해 20~80초마다 모델을 업데이트해야 한다는 사실을 발견했으며, 이는 특정 이온을 추적하려면 반복적인 측정이 필요함을 시사합니다.

문 박사는 이번 연구가 인공지능 기술 개발뿐 아니라 국가 수질 관리 시스템에 잠재적으로 활용될 수 있다는 점에서도 중요성을 강조했다.

개별 이온 농도의 정확한 모니터링을 가능하게 함으로써 이 기술은 사회적 물 웰빙을 크게 향상시키고 글로벌 물 문제에 대한 보다 효과적인 대응에 기여할 수 있습니다.

기후 변화와 인구 증가로 인해 세계가 물 부족 현상으로 어려움을 겪고 있는 가운데, 이와 같은 혁신은 다양한 지역 사회의 요구에 적응할 수 있는 개선된 물 관리 전략에 대한 희망을 제공합니다.