오염 "측정"에서 AI 예측 및 제어까지
대도시의 대기 오염은 배출량 감소 문제를 제기할 뿐만 아니라 오염원을 식별하고, 진행 상황을 모니터링하고, 적절한 대응 조치를 취하기 위해 조기에 경고할 수 있는 능력을 요구합니다.
VinUni 대학교 데이터 과학 학사 프로그램 책임자이자 인공 지능 석사인 Le Duy Dung 박사는 데이터 과학, 사물 인터넷(IoT), 인공 지능(AI) 및 디지털 트윈이 이 문제에 대한 새로운 도구를 만들 수 있다고 말했습니다. Dung 박사가 소개한 연구 방향 중 하나는 V-IndoorCARE입니다. V-IndoorCARE는 실내 환경 품질을 모니터링하고 개선하기 위한 기술 응용 연구 프로젝트입니다.
프로젝트의 출발점은 사람들이 주택, 사무실, 학교 또는 병원과 같은 공간에서 대부분의 시간을 보내는 현실입니다. 따라서 이곳의 대기 질은 건강, 집중력 및 노동 생산성에 직접적인 영향을 미칩니다.
솔루션은 PM2.5 미세 먼지, CO2, 온도, 습도와 같은 매개변수를 지속적으로 기록하기 위해 IoT 센서 네트워크를 구축하는 방향으로 구축되었습니다. 주목할 만한 점은 센서가 건물 내부뿐만 아니라 외부에도 설치된다는 것입니다."라고 융 씨는 말했습니다.
두 데이터 소스를 연결하면 시스템이 실시간으로 실내-실외 공기 질을 비교하는 데 도움이 됩니다. 이 데이터를 통해 언제 문 닫고, 열고, 외부에서 신선한 공기를 가져오거나 환기 시스템을 조정해야 하는지 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
컴퓨터 시각 기술과 AI는 방의 3D 모델링을 지원할 수 있습니다. 디지털 공간에서 시스템은 사용 조건이 변경될 때 기류, 열장, CO2 농도 또는 PM2.5 미세 먼지의 움직임을 시뮬레이션합니다. 예를 들어 방에 사람이 늘어나면 시스템은 CO2와 온도의 변화를 시뮬레이션하여 에어컨 및 환기 시스템 HVAC의 작동을 최적화할 수 있습니다.
이는 주목할 만한 문제입니다. 융 박사가 제시한 정보에 따르면 HVAC 시스템은 건물 총 에너지 소비량의 약 40~60%를 차지할 수 있습니다. 따라서 스마트 제어는 실내 환경 품질 보장과 에너지 효율성 향상이라는 두 가지 목표를 동시에 지향합니다.
오염을 측정하여 방이 "좋음"인지 "나쁨"인지 알기만 하는 대신, AI와 디지털 모델을 결합한 데이터는 분석 - 예측 - 의사 결정 지원 및 자동 제어로 이어지는 가능성을 열어줍니다. 이것은 또한 대기 질, 인간 건강 및 에너지 효율이 동일한 문제에 포함될 때 친환경 건축물에 대한 접근 방식입니다.
UAV, 오염원 감시에 참여하는 시민들의 데이터
도시 규모에서는 오염원을 감지하고 통제하는 데 도움이 되도록 관리 기관에서 기술을 사용하고 있습니다. 농업환경부 환경국 환경 품질 관리실 부실장인 응우옌 호앙 아잉 여사는 하노이와 인근 지방이 연말에 대기 질이 좋지 않은 시기에 직면하는 경우가 많다고 말했습니다.
전년도 10월부터 다음 해 3월까지는 일반적으로 "오염 시즌"이라고 불리며, 그 중 극점은 일반적으로 12월경에 해당합니다. 아잉 여사에 따르면 대기 오염과 관련된 4가지 기본 원인 그룹은 교통, 산업, 건설이며, 여기에는 건축 자재 운송 및 개방형 소각 활동, 민생 활동과 같은 기타 원인이 포함됩니다.
따라서 관리 문제는 개별 굴뚝이나 차량을 개별적으로 통제하는 것만이 아닙니다. 배출원 밀도가 높고 불리한 기상 조건에 직면하면 오염 물질이 축적되어 대기 질이 저하될 수 있습니다.
이러한 상황에서 데이터와 기술은 관리 기관의 "연장된 팔"이 될 수 있습니다. "기술은 오염 행위를 감시하고 좋은 효과를 얻는 데에도 사용되고 있습니다."라고 아잉 여사는 말했습니다.
환경국 대표가 언급한 한 가지 예는 UAV(무인 항공기)를 사용하여 하노이 지역의 여러 핫스팟에서 연소 활동을 모니터링하는 것입니다. 지상에서 직접 검사하는 인력에 전적으로 의존하는 대신 장비는 넓은 지역을 관찰하고 오염 위험 활동을 감지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
다른 방향으로 보면 시민 스스로도 도시의 "감동자"가 될 수 있습니다. iHanoi 플랫폼을 통해 시민은 오염 행위를 신고하여 정보를 받아 검사 및 처리에 활용할 수 있습니다. Anh 여사에 따르면 여러 도구를 결합하면 오염원 발견을 지원할 뿐만 아니라 지역 사회 인식을 변화시키는 데에도 기여합니다. 그러나 기술은 원천 배출 통제를 대체할 수 없습니다.
센서가 장착된 방에서 UAV와 지역 사회의 피드백 데이터로 감시가 지원되는 도시로 기술은 오염과의 싸움에 새로운 정보 계층을 추가하고 있습니다.
