건축/환경에너지

Nikkei Construction_2023.2 NEWS 기술 (p35)

결손된 수도관 데이터를 AI가 추정해서 보완
Fracta Japan, 가상 파이프 서비스

미국 FRACTA의 일본법인인 Fracta Japan(도쿄)은 수도 사업자가 보유한 수도관로 대장의 결손을 AI(인공지능)로 보완하는 서비스 ‘가상 파이프(Virtual Pipe)’를 제공하기 시작했다. 기록이 남아 있는 주변 관로나 수도시설의 정보를 바탕으로 관의 구경이나 소재, 부설 연수를 자동으로 추정한다. 수도 인프라의 전체상을 가시화하여 자치단체가 쉽게 갱신 계획을 세울 수 있도록 한다.

가상 파이프의 요금은 한 사업자 당, 관로에 관한 종이 서류나 CAD 데이터가 있는 경우에 약 500만엔부터다. 사업 합병이나 재해, 직원 부족 등으로 인해 관로 대장에 미비가 있는 자치단체 등 수도 사업자의 이용을 전망하고 있다.

서비스를 이용하려면 우선, 사업자가 보유한 관로의 위치정보나 주변 지역에서 기록이 남아 있는 대장의 데이터를 준비해, 지리정보시스템(GIS)과 연결된 데이터베이스에 정리한다. 이것을 FRACTA가 개발한 알고리즘으로 읽어. 배수지나 정수장 등 수도시설이나 일부 관로의 경과 연수, 그들의 위치 관계를 바탕으로 데이터베이스의 빈칸을 자동으로 채워 나간다.

Fracta Japan은 관로 대장을 완비한 자치단체와 협력하여 지역의 데이터 절반이 소실되었다고 가정하고 데이터 추정을 시도했다. 그 결과, 약 90%의 관로의 부설 연도를 ±5년 이내의 오차로 추정할 수 있었다. 관의 소재나 구경에 대해서도 추정 정밀도가 80% 이상이었다.

수도 인프라는 전국적으로 노후화가 진행되고 있다. 일본수도협회에 따르면 전국의 관로 총연장 중 1년간 갱신한 비율을 나타내는 ‘갱신률’은 18년에 0.68%였다. 현재의 페이스라면 모든 관로의 갱신에 140년 이상이 걸린다. 관로 데이터를 바탕으로 중점적인 갱신 장소를 계획하는 지자체가 있는 반면, 관로 대장이 불완전한 자치단체는 유지관리 검토조차 어려운 상황이다.

-- 임시 데이터로 계획을 추진 --
데이터를 새로 생성하는 이상 일정 오차는 발생할 수 있다. 우선 임시 데이터베이스를 사용해 수도 인프라의 갱신 계획을 세우고, 공사 과정에서 올바른 데이터가 판명되면 적절히 수정하는 등의 방법을 상정하고 있다.

Fracta Japan의 마에카타(前方) 부사장은 “수도 관로의 전모를 모른다고 해서 아무것도 하지 않는다면 때를 놓치게 된다. 지속가능한 수도 인프라를 고려한 적극적인 액션이 필요하다”라고 강조한다.

수도 요금의 개정이나 민영화 등 수도 사업의 경영 과제 해결에도 수도 인프라의 현황 파악과 예측이 중요하다. FRACTA는 세계 각국에서 관로 데이터와 누수 사례, 그리고 토양과 하천, 교통, 기상 등 외부 환경 데이터를 AI에게 학습시켜 수도관이 파손될 확률을 산출해 왔다. 이번 서비스는 이들 사업에서 얻은 지식을 활용해 개발했다.

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