[넥서스 4차년도 연구] 도시 물순환 시스템 모델의 구조와 기능에 대한 AI기반 평가분석

i-WSSM은 `20년부터 연차별로 다양한 부문 간 넥서스* 연구를 수행 중이며, 4차년도에는 "도시 물순환 시스템 모델의 구조와 기능에 대한 AI기반 평가분석" 을 주제로 연구를 수행하였습니다.

본 연구는 AI기반의 빅데이터 분석기법을 활용하여, 도시 물순환 시스템에 대한 旣 구축된 모델의 적용성을 평가하였습니다.

 ＊ 넥서스 접근법: 물, 에너지, 식량, 환경 등 다양한 요소 간 상호 연관성과 상호 의존성을 분석하여, 각 부문이 서로에게 어떠한 시너지를 발생시키고 부정적인 영향을 미치는지 통합적으로 분석하는 방법

주요 내용으로는, 몬테카를로 분석 기법을 통해 도시 물순환 시스템 모델을 기반으로 "물-에너지"에 대한 영향인자 도출 및 인자 변동성에 따른 모델예측과 출력값에 대한 변동성을 모의하였습니다.

또한, 선행된 시뮬레이션에서 생성된 모델의 예측값들(물발자국, 에너지 사용량 및 탄소발자국)과 서로 연관된 모수들간의 패턴을 Kohonen network 기법을 바탕으로 Self-organizing maps(자가조직화 지도) 형태로 데이터를 학습하여 시각화하였습니다.

이번 연구 결과는 제10차 세계물포럼(WWF), 한국수자원학회 학술발표대회, 제3차 아시아국제물주간(AIWW) 등에서 발표하였고, UNESCO-IHP 도시물관리 전문가 그룹 내 실행계획을 수립하는데 활용되기도 하였습니다.