[환경미디어=박순주 기자] 4차 산업혁명 시대를 맞아 우리는 환경업계와 환경부의 인공지능(AI) 기술 환경 분야 적용‧활용을 위한 준비가 궁금해진다.

이와 관련해 환경산업계는 현재 일부 정보통신기술(ICT), 사물인터넷(IoT) 정도가 활용되고 있는 것으로 전해진다.

또 자체 구축된 데이터를 기반으로 환경문제 발생 시 자동 제어하는 정도의 수준으로, 유지관리 분야와 설계 개선 등에 활용되는 정도다. 상・하수도 분야는 관로의 교체시기 등을 미리 알려주는 수준에 도달한 것으로 알려진다.

한마디로 환경산업 현장에선 일부 문제를 제어하고 예측하긴 하지만 풍부한 데이터의 축적이 부족한 상황이라 스스로 해결하는 수준까지는 도달하지 못했다는 평가다.

AI 기술 원료 ‘빅데이터’ 플랫폼 구축

▲ 박광규 한국환경공단 환경기술연구소장

환경부는 환경정보의 공통 활용기반인 ‘환경정보 융합 빅데이터(Big-data) 플랫폼’을 구축해 환경행정을 혁신하고 국민 체감형 서비스를 제공하고자 노력하는 모양새다.

 

AI 기술의 원료(Oil)가 되는 빅데이터 구축과 활용 준비에 나서고 있는 셈이다.

환경부 산하 한국환경공단은 2018년 7월 환경부 ‘환경정보 융합 빅데이터 플랫폼 사업’의 일환으로 플랫폼 설치‧운영 위탁기관으로 선정됐다.

효율적인 빅데이터 플랫폼의 설치‧운영을 도모하고 데이터 기반의 환경정책 지원, 숨은 니즈 발견, 대국민 서비스 등에 제공될 계획이라는 게 한국환경공단의 설명이다.

박광규 한국환경공단 환경기술연구소장은 “매체별, 기관별로 산재돼 있는 다양한 환경정보의 연계‧융합으로 환경문제의 예측 및 선제적 대응방안 마련의 필요성이 대두되고 있다”며 “빅데이터 활용이 사회문제 해결, 경제발전의 핵심수단으로 작용할 것”이라고 전했다.

한국환경공단에 따르면 지난 2017년 4월 4차 산업혁명 대응 과제 발굴 및 환경 분야 추진과제 선정에 들어갔고, 당해 6～12월 환경정보 융합 빅데이터 구축 정보전략계획(ISP) 수립 용역이 진행됐다.

이어 2018년 3월 환경정보 융합 빅데이터 플랫폼 구축 추진계획이 환경부장관에게 보고됐고, 당해 7월30일 빅데이터 플랫폼 운영기관 선정 평가를 거쳐 한국환경공단이 최종 선정됐다.

그리고 2018년 10월부터 2019년 5월까지 환경정보 융합 빅데이터 플랫폼 구축 1차 사업 용역이 완료됐다.

2019년 8월에는 2차 환경정보 융합 빅데이터 플랫폼 구축 용역 사업이 발주됐다. 박광규 환경기술연구소장은 “플랫폼에 수집된 빅데이터 자료는 현재 환경부와 소속‧산하기관에만 오픈돼 있다”라며 “장기적으로 민간에도 개방할 예정”이라고 덧붙였다.

2021～2022년 AI 기반 마련 계획 

‘환경정보 융합 빅데이터 플랫폼 사업’의 비전은 빅데이터를 활용한 환경행정 혁신과 서비스 제공이다.

 

목표는 과학적이고 합리적인 환경행정 기반을 마련하고, 국민이 공감하는 양질의 환경정보를 제공하는 것이다.

빅데이터 플랫폼 사업 추진은 크게 기반 구축, 플랫폼 활용, 거버넌스로 구분된다. 

 

또 ‘도입(2017～2018년)’, ‘확산(2019～2020년)’, 고도화(2021～2022년)‘, ‘안정화(2023～2027년)’ 등 4단계로 나뉜다.

세부적으로 ▶기반 구축의 경우 ‘도입’ 단계는 정보전략계획(ISP) 수립과 플랫폼을 구축하는 것이다. ‘확산’ 단계에선 GIS를 도입하고, 전문 인력을 양성한다. ‘고도화’ 단계는 실시간 처리와 인공지능(AI) 기반을 마련한다. ‘안정화’ 단계는 기반 완성과 운영 안정화이다.

▶플랫폼 활용의 경우 ‘도입’ 단계에선 환경오염 사전예방 및 대응(선도과제 추진)이었다. ‘확산’ 단계는 영향평가 최적입지 분석(선도과제 추진) 등이다. ‘고도화’ 단계는 과제 기획・발굴과 민간 공모전 개최이다. ‘안정화’ 단계에선 과제 발굴을 계속한다.

▶거버넌스의 경우 ‘도입’ 단계에선 관련 법령을 개정하고, ‘확산’ 단계에선 전담조직을 설립한다. ‘고도화’ 단계에선 전담조직을 확대 운영하고, ‘안정화’ 단계에선 전담조직 운영을 안정화시킬 계획이다.

추진 과제는 환경데이터 허브 구축, 빅데이터 분석 플랫폼 구축, 환경데이터 포털 개설, 데이터 활용 촉진을 위한 선도과제 추진, 데이터 활용 문화 정착, 빅데이터 전담조직 구성, 데이터 전문인력 확보, 빅데이터 관련규정 마련 등이다.

주요 업무는 빅데이터 기반 구축의 경우 환경정보 융합 빅데이터 플랫폼 사업계획 수립, 환경데이터 허브 구축을 통한 분석용 표준데이터 수집 및 품질관리 등이다.

빅데이터 플랫폼 활용의 경우에는 데이터 활용 촉진을 위한 선도과제 및 분석과제 추진(주요 데이터 보유기관과의 MOU 체결을 통한 협업과제 발굴 및 추진), 데이터 활용문화 정착을 위한 방안 마련 등이다.

거버넌스 실현 주요 업무는 ▶운영기관 내 데이터 전담조직 ‘환경정보융합센터’ 신설 추진 ▶전문가 자문단 및 유관기관(환경부 소속・산하기관) 협의체 구성・운영 ▶제도적 기반 마련을 위한 환경정책기본법 개정 지원 ▶데이터 기반의 환경정책 추진 활성화를 위한 업무규정 마련 ▶전문인력 확보를 위한 데이터 교육과정 개설・운용 등이다.

1차 사업…빅데이터 수집‧연계‧저장, 분석 등 

1차 환경정보 융합 빅데이터 플랫폼 구축 사업은 환경데이터 허브 구축, 빅데이터 분석 플랫폼 구축, 환경데이터 포털 구축, 시범과제 등이 진행됐다.

환경데이터 허브 구축은 환경부, 소속‧산하기관에 흩어져 있는 환경데이터를 한 곳에 모아 체계화시켜 누구나 쉽게 활용할 수 있는 정보로 재생산했다.

또 대기환경 및 선도과제 분야 25개 시스템에서 93개 환경데이터를 집합시켰다. 빅데이터 플랫폼 DB 유형(수집형)을 고려한 데이터 품질지침과 데이터 품질 확보를 위한 품질관리 절차도 수립했다.

빅데이터 분석 플랫폼 구축은 플랫폼을 통해 연계‧수집하는 환경데이터와 각종 비정형데이터, 외부데이터 등을 융합할 수 있는 빅데이터 분석 기반을 구축했다.

또 수집‧저장‧분석‧시각화를 위한 전문 장비와 분석 툴(Tool)을 도입했다. 빅데이터 저장은 오픈 소스 기반 ‘하둡(hadoop) 에코시스템 구축’ 및 하둡 서비스를 제공했다.

하둡은 여러 개의 저렴한 컴퓨터를 마치 하나인 것처럼 묶어 대용량 데이터를 처리하는 기술이다. 빅데이터 분석‧시각화는 사용자를 일반 사용자와 전문 분석가로 구분해 서비스를 제공토록 했다.

환경데이터 포털 구축은 사용자들이 빅데이터 플랫폼 상의 환경데이터와 빅데이터 분석결과를 한 눈에 볼 수 있는 전용 포털을 개설했다. 전용 포털은 지난해 12월26일 오픈됐다.

또 매체별‧기관별로 보유한 환경데이터 현황을 제공해 사용자들의 데이터 활용을 용이하게 하는 ‘환경데이터 내비게이션’을 구현했다. 환경데이터를 쉽게 분석할 수 있도록 데이터를 다양한 포맷(시트, 차트, 파일, 링크 등)으로 제공하는 환경데이터셋도 구축됐다. 아울러 환경부 및 소속기관 사용자 계정 정보도 연계했다.

데이터 활용 촉진을 위한 시범과제는 ‘공공하수처리시설 슬러지 발생량 예측’과 ‘공공하수처리 시설별 이상치 횟수 분석을 통한 위험군 분류 예측’이었다.

공공하수처리시설 슬러지 발생량 예측은 환경범죄 사전 예측을 통한 단속‧지도 업무의 효율적 지원 체계를 마련하는 것이다.

목적은 머신러닝 알고리즘 기반으로 공공하수처리시설 일별 슬러지 발생량을 예측해 환경법 위반 위험 사업장으로 분류하는 것이다.

공공하수처리 시설별 이상치 횟수 분석을 통한 위험군 분류 예측은 각 공공하수처리 시설별 주요 관리지표에 대한 분석‧예측을 통해 시설의 효율적 관리 및 활용체계를 마련하는 것이다.

목적은 공공하수처리시설의 유입‧방류수질 초과횟수 현황 분석을 통한 위험군 분류, 수질TMS 문열림 횟수 및 측정기 상태정보 발생횟수 분석을 통한 위험군 분류이다.

2차 사업…플랫폼 데이터 분석체계 고도화 등

▲ 환경정보 융합 빅데이터 플랫폼 사업 추진방향 <자료=한국환경공단>

지난해 8월 발주된 2차 환경정보 융합 빅데이터 플랫폼 구축 사업은 환경데이터 연계‧수집 대상 시스템 확대, 환경부 산하기관까지 플랫폼 서비스 법위 확장, 빅데이터 분석 플랫폼 데이터 분석체계 고도화, 환경데이터 포털 기능 개선, 공간정보 기반 빅데이터 분석 시각화 서비스 구축, 데이터 활용 촉진을 위한 빅데이터 선도과제 발굴 등이 진행된다.

세부적으로 자연환경‧물환경‧상하수도 분야 시스템(후보 56개)의 주요 환경데이터와 선도과제(환경영향평가) 관련 데이터 및 환경 분야 SNS 소셜 데이터 등을 연계‧수집한다.

또 환경부 산하기관 사용자들의 데이터포털 접속 및 환경데이터 연계를 위한 환경 빅데이터 플랫폼 전용 가상사설망(VPN)도 구축한다.

현재는 한국환경공단을 제외한 산하기관은 행정망 미연결 또는 저대역폭 연결로 인해 서비스 제공이 곤란하다. 따라서 플랫폼 운영기관에서 VPN 클라이언트 장비를 지원해 가상사설망을 구축한다.

매체‧시스템별 환경데이터셋의 융합을 위한 사업장코드 등 연결고리(기준코드) 발굴 및 정의(대기, 수질, 폐기물사업장)에도 나선다. 그리고 대기분야 환경데이터셋을 활용한 데이터마트 구축으로 분석 편의성을 제공한다.

환경데이터 포털 개선 차원에선 민간 환경데이터셋 외부 유출 방지를 위한 데이터 관리 기능 구축, 환경데이터 분석 협업 기능 구축, 환경데이터 연계 현황 대시보드 개발 등이 진행된다.

공간정보 기반 빅데이터 분석 시각화 서비스 구축을 위해선 GIS엔진‧지도편집 도구‧웹서비스 등 공간정보시스템(GIS)을 도입한다.

또 공간정보(GIS) 기반 환경데이터 시각화 차원에서 빅데이터 분석 과, 대기환경 분야 데이터마트와 융합한 주제도 개발에 나선다.

또한 2019년 데이터 활용 촉진을 위한 빅데이터 선도 과제로 발굴된 ‘환경 분야(폐기물 분야 등) 민원 데이터 분석’을 진행한다.

이는 국민신문고를 통해 접수되는 환경 분야 관련 민원데이터를 수집해 민원현황 분석하고, 질의에 대한 유사 답변을 제시하는 것이다.

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