AI가 상수도 시스템 관리를 혁신하다: LLM 기반의 새로운 모델링 시대

본 기사는 LLM을 활용한 상수도 시스템 모델링 및 의사결정 지원 시스템에 대한 연구를 소개합니다. 기존 모델링의 어려움을 LLM이 어떻게 해결하고, 향후 상수도 시스템 관리에 어떤 영향을 미칠지에 대한 전망을 제시합니다.

상수도 시스템(WDS)의 설계, 운영, 관리는 복잡한 수학적 모델을 필요로 합니다. 기존 모델들은 컴퓨팅 기술 발전에도 불구하고, 모델링, 프로그래밍, 결과 분석에 상당한 시간과 노력을 필요로 하여 전문가 집단에 의존하는 한계를 가지고 있었습니다. Goldshtein 등(2025)의 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해 대규모 언어 모델(LLM)을 활용한 새로운 접근 방식을 제시합니다.

문제는 무엇이었을까요?

기존의 WDS 모델링은 다음과 같은 어려움을 안고 있었습니다.

• 시간 및 노력: 모델링, 프로그래밍, 결과 분석에 많은 시간과 노력이 소요됩니다.
• 전문성: 전문적인 지식과 기술이 필요하여 비전문가의 접근이 어렵습니다.
• 결과 해석: 모델 결과 해석이 어려워 의사결정에 어려움을 겪습니다.

해결책은 무엇일까요?

Goldshtein 등은 LLM-EPANET 아키텍처 기반의 새로운 프레임워크를 제안했습니다. 이 프레임워크는 평이한 언어를 사용하여 수리 및 수질 모델과 상호작용할 수 있도록 설계되었습니다. 이는 비전문가도 쉽게 모델을 사용하고 결과를 이해할 수 있도록 지원합니다. 연구진은 다양한 복잡성 수준의 질문을 통해 LLM이 WDS 모델과 상호 작용하고, 복잡한 시뮬레이션을 실행하며, 시뮬레이션 결과를 보고하는 능력을 평가했습니다. 여러 질문 유형과 하이퍼파라미터 설정에 대한 성능 평가를 통해 WDS 관리 의사결정 과정 개선에 대한 잠재력을 확인했습니다.

미래를 위한 전망은?

이 연구는 LLM을 활용하여 상수도 시스템 관리의 효율성을 높이고, 전문가의 부담을 줄이며, 보다 효과적인 의사결정을 지원할 수 있는 가능성을 보여줍니다. 이는 단순한 기술적 발전을 넘어, 더 많은 사람들이 상수도 시스템 관리에 참여하고 이해할 수 있도록 하는 중요한 발걸음입니다. 앞으로 LLM 기술의 발전과 함께, 더욱 정교하고 사용자 친화적인 WDS 모델링 시스템이 개발될 것으로 기대됩니다. 이는 더욱 안전하고 효율적인 상수도 시스템 관리로 이어질 것입니다.

참고: Yinon Goldshtein, Gal Perelman, Assaf Schuster, Avi Ostfeld. (2025). Large Language Models for Water Distribution Systems Modeling and Decision-Making. (가상의 논문 정보입니다.)