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Industrial Revolution vs Water 4G
K-water 융합연구원 스마트워터연구소
이 두 진
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Industrial Revolution…?
한국은 왜 ‘4차 산업혁명’이 안 보일까(한겨례, ‘17.1.23)
‘4차 산업혁명, 유행어인가 혁신의 물결인가’(이데일리, ‘17.8.21) ‘4차 산업혁명과 빅데이터는 허구다’(조선일보, ‘17.7.10)
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Industrial Revolution…?
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Industrial Revolution…?
Industry 4.0 ?
독일 HighTech Strategy 2020(2011) 제조업 혁신을 위한 4세대 산업생산 시스템 Smart Factory - Industry 1.0 : 제조업의 기계화, Industry 2.0 : 대량생산, Industry 3.0 : 부분자동화
Cyber-Physical System
통신기능과 연결성이 증대된 메카트로닉 장비에서 진화하여 컴퓨터 기반의 알고리즘에 의해 서로 소통하고 자동적, 지능적으로 제어되고 모니터링 되는 다양한 물리적 개체(센서, 제조장비 등)들로 구성된 시스템(www.wikipidia.com)
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Industrial Revolution…?
Klaus Schwab
(Founder and Executive Chairman, WEF)- 3차 산업혁명과의 차이는 속도(velocity), 범위(Scope), 영향(System impact)
- 4차 산업 진화속도는 지수함수형태로 빨라지고, 모든 산업 모든 나라에 영향을 미치고, 그 충격이 엄청남
Jeremy Rifkin
(Founder, Foundation on Economic Trends(FOET))- 1차 산업혁명 : 석탄, 기계화 혁명, 2차 산업혁명 : 석유와 철강, 전기에너지 대량생산체계 3차 산업혁명 : 정보기술과 재생에너지, 정보화 혁명
- 현재는 3차 산업혁명이 가속화되고 있는 상태(Digital Transformation)
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Robert J Gordon
(Professor, Northwestern University)- AI와 공장자동화는 20여년 전부터 이미 시작, 생산성의 극적인 향상 증거 없음
출처 : 200 Years of Innovation and Growth, WIPO Report, 2015 재구성
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Industrial Revolution…?
Industry 4.0 ? , 4
thIndustrial Revolution ?
자동화(Automation) vs 자율화(Autonomisation)
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thIndustrial Revolution vs 4
thIndustrial Revolution
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th
Industrial Revolution…?
Hyper-Connection, Hyper-Automation, Hyper-Intelligence
출처 : 김상훈, ‘4차 산업혁명 – 주요개념과 사례’ 산업경제(2017)
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th
Industrial Revolution…?
I
CBM + AI
Core-Tech. :
I
nternet of Things
C
loud
B
ig Data
M
obile
AI
4
th
Industrial Revolution…?
출처 : 김상훈 외, ‘4차 산업혁명과 뿌리산업 발전방향, 산업연구원(2017)
Information Tech.(IT) : Enabler Co-Evolution Operational Tech.(OT) : Adopter
8 Water Industry AMI Energy saving Water Security Efficiency High Quality - Smart Water Management System - Smart Water City Water Industry
출처: 딜로이트안진회계법인, ‘4차산업혁명의 Tipping Points & Technologies’(2017)
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th
Industrial Revolution…?
Smart
Water Management vs 4
thor 3.5
thIndustrial Revolution
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출처 : FrédérikBlank, ‘Walk the Walk or Talk the Talk? Where will we be in 5, 10, 15 years?’(2014)
Smart Water ? 3.5
thIndustrial Revolution ?
The Tech. that are caught in the hand is not Revolution Tech.
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Smart Water ? 3.5
thIndustrial Revolution ?
The Tech. that are caught in the hand is not Revolution Tech.
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- Smart water metering 구축 및 운영 - 계측기기 최적 위치 선정
- 관망감시용 계측기기 성능 고도화 (비파괴 상태진단, 수질계측기기 등)
- Smart water metering 정보제공 웹포털 - 실시간 계측 데이터 검,보정 기술 - 정수처리 공정 Simulator - 관망해석 및 운영 프로그램 고도화 - 비파괴 관망진단 Tool 12
Smart Water ···
What’s better than 3
thIndustrial Revolution in Water Sector
- 감시, 해석, 예측 기술 고도화를 통한 시스템 운전 안전성 증대(Safety)
- 에너지, 인력 등 소요 비용 절감(Cost)
- 소비자 맞춤형 서비스 제공(Service)
- 다양한 정보제공을 통한 서비스 수준 향상(Service)
- 새로운 비즈니스 창출 및 관련분야 산업육성(Business)
출처: ITU, ‘Smart Water Management in Cities’(2014) 출처: ITU, ‘ICT as an Enabler for Smart Water Management’(2010)
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Water 4.0 G ?
David Sedlak(2015) ‘Water 4.0 : The past, present, and future of the World’s most vital resource’
Revolutions of Water Industry
1.0 : 고대 로마시대 수로, 하수관거, 분수시설 2.0 : 모래여과, 염소소독을 통한 음용수 처리 3.0 : 하수처리장과 하수관로시스템
4.0 : 에너지자립, 물부족(물재이용) 문제를 다루는 기술로 진화
David Sedlak
(Professor of UC Berkeley)14
Water 4.0 G ?
1세대(1G) : 우물, 수로 및 우,오수배수 관거
2세대(2G) : 물리화학적 상수처리(모래여과/염소소독), 생물학적 하수처리시설,
3세대(3G) : 기계 및 설비 자동화, 막여과방식 수처리, 빗물 및 하수재이용, 해수담수화 실시간 감시 및 통합운영
4세대(4G) :
Innovation Water Infra(Wellness Water Infra)
인프라 혁신(맞춤형-분산화), 빅데이터-인공지능기반 자율운전(AR+AI)
Generation of Water Technology
Doojin Lee
(Senior Researcher of K-water Institute)4세대 Wellness Water Factory 모델 제시(Four Free Factory) : O&M
- Human Free, Chemical Free, Fuel energy Free, By-Product Free - 환경부하 최소화(Zero Effect Green Infra(zero waste/Emission)
4세대 인공지능 기반 상하수도 인프라 운영 기술 : S/W
- 인공지능 기반 무인자율운전 시스템 개발 - 증강현실 기반 운영관리 고도화 기술4G Water Tech.
4세대 상하수도 인프라 혁신 기술(Thinking Shift) : H/W
- 물순환 회복형-분산형-발생원 처리시스템(취수-생산-공급-처리-방류 상하수도 일체화 기술) - 정수 원수수질보다 깨끗한 하수 처리수 생산 - 취수구보다 상류에 위치한 방류구 - 취,도수관보다 짧은 송,배,급수관로, 배수관로보다 긴 방류관로 164 G Water Tech.
4G Water Infra Concept : 자연으로 부터 빌린 물을 더 깨끗하게 돌려주는 시스템
Water Quality level
River < Treated sewage
Water Treatment Plant
Intake
Pollution level
River < Treated sewage
Sewage Treatment Plant
G
Water Infrath
Industry Revolution 174
- 상수 원수보다 깨끗한 수질의 하수처리수 생산(하수처리수 가치) - 취수와 방류가 일체화된 분산형 물순환 - 발생원 맞춤형 물재이용 - 취,도수관로 보다 짧은 송,배,급수관로, 배수관로보다 긴 방류관로 - 환경 부하를 최소화시킬 수 있는 지속가능한 상하수도 인프라 Water Treatment Plant Intake Ultra Advanced Swage Treatment Plant Reuse Pumping to upstream Water Treatment Plant Intake Ultra Advanced Swage Treatment Plant Reuse4세대 Wellness Water Factory 모델 제시(Four Free Factory) : O&M
- Human Free, Chemical Free, Fuel energy Free, By-Product Free - 환경부하 최소화(Zero Effect Green Infra(zero waste/emission)
4세대 인공지능 기반 상하수도 인프라 운영 기술 : S/W
- 인공지능 기반 무인자율운전 시스템 개발 - 증강현실 기반 운영관리 고도화 기술4G Water Tech.
4세대 상하수도 인프라 혁신 기술(Thinking Shift) : H/W
- 물순환 회복형-분산형-발생원 처리시스템(취수-생산-공급-처리-방류 상하수도 일체화 기술) - 상수 원수수질보다 깨끗한 하수 처리수 생산 - 취수구와 방류구가 일체화된 물순환 체계 - 취,도수관보다 짧은 송,배,급수관로, 배수관로보다 긴 방류관로 184 Four Free
4 G Water Tech.
4G Wellness Water Infra
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Zero Effect Green Infra
1
Human
Free,
2
Chemical
Free,
3
Fuel energy
Free,
4
By-Product
Free
4세대 Wellness Water Factory 모델 제시(Four Free Factory) : O&M
- Human Free, Chemical Free, Fuel energy Free, By-Product Free - 환경부하 최소화(Zero Effect Green Infra(zero waste/emission)
4세대 인공지능 기반 상하수도 인프라 운영 기술 : S/W
- 인공지능 기반 무인자율운전 시스템 개발 - 증강현실 기반 운영관리 고도화 기술4G Water Tech.
4세대 상하수도 인프라 혁신 기술(Thinking Shift) : H/W
- 물순환 회복형-분산형-발생원 처리시스템(취수-생산-공급-처리-방류 상하수도 일체화 기술) - 정수 원수수질보다 깨끗한 하수 처리수 생산 - 취수구보다 상류에 위치한 방류구 - 취,도수관보다 짧은 송,배,급수관로, 배수관로보다 긴 방류관로 204G Water Tech.
4G Smart Water Factory
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