상수도 누수 탐지, 센서 위치보다 중요한 것은 관망을 나누는 방법이다
인공지능과 다중 데이터 융합 기술을 활용해 상수도 관망을 감시 구역으로 나누고 압력 센서의 위치를 최적화하는 개념도. 관망의 연결 구조와 물의 흐름을 함께 분석해 제한된 센서로 누수 감시 범위를 넓히는 연구를 시각화했다. 도시의 지하에는 수많은 수도관이 복잡하게 연결되어 있다. 이 가운데 한 곳에서 누수가 발생하면 물이 낭비될 뿐 아니라 공급 압력이 떨어져 주민 생활에도 영향을 줄 수 있다. 문제는 모든 수도관에 감지 장치를 설치하기 어렵다는 점이다. 제한된 센서로 누수를 효과적으로 찾아내려면 어디에 설치해야 할까? 2026년 중국 하이난대학교 연구진은 인공지능과 여러 종류의 관망 데이터를 결합해 이 문제를 해결하는 새로운 방법을 제안했다. 핵심은 센서 위치만 결정하는 것이 아니라 관망의 감시 구역과 센서 배치를 함께 최적화하는 것 이다. 수도관의 연결 구조와 물의 흐름을 함께 분석하다 기존의 누수 감시 연구에서는 수압 변화나 관측 지점의 유사성을 기준으로 관망을 구역화하는 방법을 활용해 왔다. 그러나 수압이 비슷한 지점이라도 실제 수도관으로 연결되어 있지 않을 수 있다. 이런 구역은 누수 위치를 판단할 때 혼란을 일으킬 수 있다. 연구진은 이를 개선하기 위해 수압과 유량의 시간별 변화, 수도관의 직경과 길이, 관망의 연결 구조를 통합했다. 여기에 그래프 신경망(Graph Neural Network)을 활용했다. 수도관의 연결 지점을 하나의 점으로, 수도관을 점 사이의 연결선으로 표현하고 물의 흐름과 구조적 관계를 함께 학습하는 방식이다. 이렇게 형성한 구역은 실제 수도관의 연결성을 유지하도록 설계했다. 감시 구역의 경계와 센서 위치를 함께 조정하다 연구진이 제안한 방법의 특징은 구역 경계와 센서 위치를 반복적으로 조정한다는 점이다. 먼저 관망을 여러 감시 구역으로 나누고 각 구역에 압력 센서 하나를 배치한다. 이후 누수가 발생했을 때 해당 구역의 센서가 압력 변화를 감지하는지 확인한다. 단순히 누수를 감지하는 것만으로는 충...