비즈데이터, XAI 기반 수처리 약품 공정 시스템으로 한국수자원공사 성과공유제 최종 선정

uapple 기자

등록 2026-06-15 15:31

한국수자원공사 성과공유제에 최종 선정된 비즈데이터의 XAI 기반 수처리 약품 공정 의사결정 시스템을 관계자가 설명하고 있다

환경 AI 기반 스마트 수처리 솔루션 전문기업 비즈데이터(대표 김태진, 안태욱)는 한국수자원공사(K-water)가 주관하는 성과공유제 패스트트랙 공모에 최종 선정됐다고 밝혔다.

이번 과제는 ‘설명가능한 인공지능(XAI) 기반 수처리 약품 공정 의사결정 시스템’ 개발로, 경기도 안산시 소재 시흥 및 반월 정수장에 구축 및 성능 검증을 완료했다.

K-water 성과공유제는 공공기관이 민간 중소기업과 협력해 공공 현장의 문제를 함께 해결하고 그 성과를 공유하는 제도다. 기업은 실제 공공 현장에 기술을 실증할 기회를 얻고, 공공기관은 현장 맞춤형 혁신 기술을 도입할 수 있어 양측 모두에게 실질적인 혜택이 돌아가는 구조로 운영된다. K-water는 스마트정수장 고도화를 위해 매년 성과공유제 공모를 통해 우수 기술 기업을 선정하고 있으며, 비즈데이터는 2025년 과제에 선정된 후 시흥 및 반월 정수장에 약품 주입률 산출 관련 XAI 알고리즘을 구축해 검증을 완료하고 최종 심의를 통과해 K-water에 대한 수의계약권을 확보하게 됐다.

K-water 스마트정수장은 AI를 활용해 응집제 주입률을 자율 제어하는 시스템을 운영하고 있으나 기존 시스템은 알고리즘의 분석 결과와 입력 인자 간의 관계에 대한 설명이 부족해 현장 운영자가 AI의 판단 근거를 신뢰하고 활용하는 데 한계가 있었다. 특히 고탁도 상황에서 응집제 주입률이 급변할 경우 그 원인을 빠르게 파악하기 어렵다는 현장의 수요가 꾸준히 제기돼 왔다.

비즈데이터는 이 문제를 해결하기 위해 XAI 알고리즘인 SHAP(Shapley Additive Explanations) 분석을 도입했다. 이 시스템은 착수정 입력 인자와 응집제 주입률 간의 관계를 체계적으로 설명하며 탁도·pH·수온 등 다변량 수질 환경 인자가 주입률 산출에 어떤 방식으로 기여했는지를 실시간으로 분석해 시각적으로 제시한다. 이를 통해 운영자는 AI 의사결정 근거를 직관적으로 이해하고 수질 변화에 신속하게 대응할 수 있게 된다.

이번 과제는 2025년 9월부터 12월까지 4개월간 수행됐으며, 한국건설생활환경시험연구원(KCL) 공인기관의 현장 시험을 통해 수행 속도, 정확성, 무중단 운영 안정성 등 6개 전 항목에서 목표치를 충족하거나 초과하는 결과를 얻었다.

K-water는 본 기술로 2025 서울국제발명전시회에 비즈데이터와 함께 참가 및 출품해 금상과 특별상을 수상하며 기술의 혁신성을 국제 무대에서도 인정받은 바 있다.

비즈데이터는 이번 성과를 바탕으로 시스템의 고도화를 지속 추진할 계획이다. 현장 근무자가 알고리즘 결과를 자연어로 질의하고 해석할 수 있는 생성형 AI 기반 대화형 챗봇을 연계하고, 기존 AI 정수장 운영 화면에 XAI 분석 결과를 통합하는 UI 개선도 함께 추진한다. 이와 관련해 실제 K-water에 생성형 AI 기반 챗봇 서비스를 구축하는 사업을 공동 수주해 2027년 말까지 수행할 예정이다. 나아가 검증된 기술을 K-water 전국 스마트정수장으로 확대 적용함은 물론, 하·폐수 처리 및 산업 공정 수질 관리 등 보다 폭넓은 환경 분야로의 기술 확산도 기대된다.

2014년 설립된 비즈데이터는 AI 자율운영 기술을 기반으로 출범한 전문기업으로, 재무 경영 데이터 분석을 시작으로 BI, 스마트 팩토리, 환경(GI, Green Intelligence), 컨설팅 등 다양한 사업 영역을 확장해왔다. 현재는 자율운영서비스(AOS) 전문 기업으로 자리매김하며 스마트 정수장과 병원 폐수처리 장치 등 환경 분야의 혁신 솔루션을 개발·적용하고 있다.

비즈데이터 김태진 대표는 “정수장의 약품 공정은 시민의 안전한 식수 공급과 직결되는 핵심 영역으로, 이번 과제를 통해 AI가 내린 결정을 운영자가 신뢰하고 활용할 수 있는 기술 기반을 마련했다는 점에서 의미가 크다”며 “앞으로도 설명 가능한 AI 기술을 바탕으로 공공 환경 분야의 데이터 기반 운영 혁신에 지속적으로 기여하겠다”고 밝혔다.