이광식 기자 / SK인천석유화학과 포스텍이 미생물 분석을 기반으로 한 ‘지능형 하·폐수 처리 솔루션’을 개발했다. 이는 국내 최초 사례로 기존 하·폐수 처리 기술의 획기적 개선을 가져올 것으로 기대된다.
SK인천석유화학(대표이사 최남규)과 포스텍(포항공대, 총장 김무환)이 인공지능, 빅데이터, 미생물 DNA 기반 진단기술 등 최신 기술과 그 동안 축적 된 공정 운영 노하우를 접목해 하·폐수 처리시설의 처리 효율 향상과 안정 운영을 지원하는 ‘지능형 하·폐수 처리 솔루션’의 특허 출원을 완료했다고 10일 밝혔다.
그 동안 기존의 하·폐수 처리시설은 수질관리 및 유지보수 등을 운영자의 경험에 의존하는 경향이 높아 갑작스런 수질 상태의 변화 및 처리 효율 저하 등에 대해 신속한 원인 파악 및 해결방안 도출에 어려움이 있었다.
이번에 개발한 기술을 적용하면 기존 대비 하·폐수 처리 효율이 20% 이상 향상 되고, 에너지 비용(동력비 등)도 약 10~15% 정도 절감될 것으로 예상된다. 또한 수질 특성에 최적화된 고효율 미생물을 활용하기 때문에 친환경적이며, 일반적으로 수십억 원에서 많게는 수백억 원이 소요되는 하·폐수 처리시설에 대한 확장 투자 대체 효과도 있을 것으로 기대된다.
‘지능형 하·폐수 처리 솔루션’은 ▲ AI 기반 미생물 영상 이미지 분석 기술, ▲ 고효율 미생물 배양 및 DNA 기반 진단기술, ▲ 하·폐수처리시설 원격 관리 시스템 등 하·폐수의 유입부터 방류까지 전체 처리 과정에 대한 통합 솔루션을 제공하고 있다.
‘AI 기반 미생물 영상 이미지 분석 기술’은 하·폐수 내에 존재하는 다양한 미생물들의 영상 이미지를 데이터 베이스화하고 빅데이터 분석, 딥 러닝(Deep Learning)* 기술 등을 적용해 미생물의 종류 및 분포를 분석할 수 있다. 하·폐수의 수질 변화를 실시간으로 모니터링 할 수 있어 갑작스런 오염수의 유입 등 이상 상황 발생 시, 신속한 원인 파악 과 대응이 가능하다는 장점이 있다.
딥 러닝 기술은 컴퓨터가 사람처럼 생각하고 배울 수 있도록 하는 기술로 많은 데이터를 분류해서 같은 집합들끼리 묶고 상하의 관계를 파악하는 기술이다.
‘고효율 미생물 배양 및 DNA 기반 진단기술’은 하·폐수 내에 존재하는 미생물의 DNA를 추출·분석해 하·폐수의 수질 변화를 신속하게 파악하고, 나아가 처리가 어려운 오염물질 제거에 특화된 미생물을 대량 배양 및 활용할 수 있다.
동 기술은 의사가 환자의 증상에 맞는 처방전을 내리듯 특정 오염물질 제거에 가장 최적화된 미생물을 배양해 해당 오염물질 증가 시 즉시 투입해 신속하게 처리할 수 있다는 장점이 있다. 이를 통해 기존보다 하·폐수처리시설의 처리 효율을 20% 이상 높일 수 있을 것으로 기대된다.
특히 ‘하·폐수처리시설 원격 관리 시스템’은 미생물 영상 이미지 분석 데이터, 미생물 DNA 분석 데이터, 하·폐수처리시설 운영 데이터 등 다양하게 축적되는 데이터에 빅데이터, 클라우드 등의 최신 기술을 적용해 이상 상황의 조기 감지 및 신속한 대응을 지원하는 기술로, 향후 다양한 하·폐수처리시설의 운영 시스템에 활용될 것으로 기대된다.
한편 SK인천석유화학은 올해 초부터 ‘지능형 하·폐수 처리 솔루션’을 사내 폐수처리장에 적용해 하·폐수 처리 효율을 증대하는 연구를 지속하고 있다. 향후 공공하수처리시설에 대한 실증사업을 추진 하는 등 ‘지능형 하·폐수 처리 솔루션’을 다양한 분야에 확대 적용 및 사업화할 예정이다.
SK인천석유화학 최남규 사장은 “미세먼지, 폐기물 처리 등 환경 문제가 우리 사회의 주요한 이슈로 대두되고 있고, 이러한 환경 문제 해결은 기업의 주요한 사회적 책임 가운데 하나다.”면서 “앞으로도 회사가 보유한 역량·자산과 외부의 최신 기술을 접목한 친환경 기술 개발을 가속화 하는 등 환경 분야에서 사회적 가치 창출을 지속해 나가겠다.”고 밝혔다.