수처리시설은 전례 없는 디지털 전환을 겪고 있다. 2024년 DWTP(Drink Water Treatment Plant)는 자동화된 기술에 기반한 시설 관리에 지속적으로 투자해 운영을 간소화할 것으로 예상된다.

디지털 전환은 데이터 관리를 중앙 집중화하고 제어하는 데 도움이 되며, 따라서 서로 다른 DWTP 공정을 하나로 통합하는 데 도움이 된다. 이러한 공정은 상황을 학습하고 해결할 수 있는 알고리즘 모델과 함께 고급 예측 제어를 사용해 최적화할 수 있으며, 공정을 강화하고 작동 변수가 항상 최적의 수준에서 수행되도록 보장할 수 있다.

중앙 집중식 관리는 수집된 물의 품질을 예측하고, 응집제 투입을 자동화히며, 저장된 화학 물질의 특성을 시뮬레이션하고, 디캔터 성능을 모니터링하고, 필터 역세를 지능적으로 시퀀싱하는 등 많은 이점을 제공한다. 또한 저장 및 펌핑을 최적화하고 가능한 경우 전기 요금 및 태양광 발전을 고려해 에너지 효율성을 향상시킨다.

디지털 전환과 수질

올해도 디지털 전환은 물공급망에서 발생하는 사건ㆍ사고(Event)를 감지하는 데 지속적인 진전을 이뤄 수질을 개선할 것이다. 여기에는 물이 처리장 또는 배수지에서 대중 안전에 위협이 될 수 있는 수용가에 이르기까지 발생하는 사건ㆍ사고가 포함된다. 따라서 주요 수질 변수를 자동화하고 모니터링하면 깨끗하고 안전한 식수 공급을 보장할 수 있다.

또한, 새로운 최첨단 센서의 배치로 주요 변수를 보다 정확하게 측정하는 능력에 혁신을 이뤘고 보다 정교한 품질 관리 알고리즘의 구현이 용이해졌다.

이러한 목표를 달성하기 위해서는 DWTP의 다양한 기술과 운영을 통합해 소스 및 데이터 단편화를 방지하고 이를 통해 수처리시설의 정보 사일로(Information Silo)를 제거하는 것이 필수적이다. 본질적으로 디지털 전환은 특정 요구 사항에 단독으로 대응해서는 안 된다. 대신 전반적인 전략 계획의 일부가 돼야 한다. 여기에는 다양한 소스의 데이터를 통합 및 분석하고 중앙 집중식 자동 플랜트 제어를 제공해 의사 결정을 촉진하는 플랫폼을 구축하는 것이 포함된다.

DWTP의 사이버 보안

디지털 전환이 물 부야에 많은 이점과 발전을 가져오는 것은 분명하지만, 사이버 공격에 대한 노출 증가와 같은 위험도 수반해 공중 보건을 위협할 수 있다. 따라서 수도회사는 2024년에 사이버 보안을 강화하는 데 더 많은 시간과 노력을 기울일 것이다.

따라서 디지털 전환은 기술 솔루션 구현뿐만 아니라 문제를 전체적으로 해결함으로써 사이버 보안을 보장하는 데에 맞춰져 있다. 유틸리티 부문의 효과적인 보안 정책은 부족하지만 필수적인 자원에 대한 접근을 보장하므로 물보존에 매우 중요하다. 물 유틸리티에서 처리하는 데이터를 보호하는 것도 마찬가지로 중요한데, 민감한 사용자 정보(개인 및 재무 데이터)가 포함돼 있고 유틸리티 운영을 위한 주요 비즈니스 정보도 포함돼 있기 때문이다.

수도 시설에 대한 공격은 수질 정화 공정을 조작하는 것이 포함되며, 이는 인구를 중독시키는 것과 같은 심각한 결과를 초래할 수 있다. 따라서 이러한 공격을 경고하고 예방하기 위한 보안 시스템을 갖추는 것은 사고를 해결하기 위해 예정되지 않은 가동 중단 횟수를 줄여주기 때문에 유틸리티의 강력한 온-오프라인 보안은 결과적으로 고객에게 안심을 주고 신뢰도를 높일 것 이다.

궁극적으로 수처리 부야에서는 사이버 보안이 매우 중요한데, 수처리 분야와 분배 제어 및 관리 시스템이 점점 더 네트워크와 IT 시스템에 연결되기 때문이다. 이러한 시스템을 보호하는 것은 수질, 운영 및 공공 안전을 손상시킬 수 있는 잠재적인 사이버 공격을 방지하기 위해 필수적이다.

따라서 개선된 관리, 자동화, 조기 경보 시스템 및 물재이용과 같은 통합 물순환 처리의 새로운 추세는 단기적으로 큰 과제를 안고있으며, 필연적으로 사이버 범죄자가 악용할 수 있는 새로운 공격 벡터(Attack Vectors)를 도입시킨다. 사이버 위협은 처리 공정 변조, 정보 도용, 랜섬웨어, 산업 스파이, 공급 중단 등 심각한 결과를 초래할 수 있다. 따라서 유틸리티는 네트워크 세분화, 다단계 인증, 실시간 침입 탐지, 일일 운영 변동 모니터링, 직원을 위한 지속적인 사이버 보안 교육 등 강력한 사이버 보안 조치를 구현해야 합니다.

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Water trends in DWTPs for 2024: digital transformation and automation

Water treatment plants are undergoing unprecedented digital transformation. In 2024, DWTPs will continue to invest in automated technology-based plant management, streamlining their operations.

First of all, digital transformation helps to centralize and control data management and therefore bring different DWTP processes together under one umbrella. These processes can be optimized using advanced predictive control with algorithmic models that are capable of learning and resolving situations, strengthening the processes and ensuring that operating variables perform at optimum levels on a constant basis.

Centralized management provides many benefits, such as predicting the quality of the collected water, automating coagulant reagent dosing, simulating the properties of stored chemicals, monitoring decanter performance and intelligently sequencing filter backwashing. It also improves energy efficiency by optimizing storage and pumping, and factoring in electricity tariffs and photovoltaic generation, if available.

Digital transformation and water quality

This year, digital transformation will continue to make progress in detecting events occurring in water supply networks, thus enhancing water quality. This includes incidents that take place from the point the water leaves the treatment plant and/or tank to the point of consumption, which may pose a threat to public safety. Thus, automating and monitoring the main water quality variables will guarantee optimum drinking water in terms of cleanliness and health.

In addition, the deployment of new state-of-the-art sensors has revolutionized the ability to measure key variables more accurately, facilitating the implementation of more sophisticated quality control algorithms.

To achieve these goals, it is essential to integrate the DWTP’s different technologies and operations to prevent source and data fragmentation and thus break down information silos in water treatment plants. In essence, digital transformation should not respond to specific needs in isolation. Instead, it should be part of an overall strategic plan. This involves deploying platforms that integrate and analyze data from different sources, and offer centralized, automatic plant control, facilitating decision-making.

Cybersecurity in DWTPs

It is clear that digital transformation brings many advantages and progress to the water sector, but it also brings risks such as increased exposure to cyber-attacks, which can endanger public health. Utilities are therefore going to spend more time and effort on increasing their cybersecurity in 2024.

Digital transformation must therefore also be geared towards guaranteeing cybersecurity, not only through the implementation of technological solutions, but also by tackling the problem holistically. An effective security policy in utilities is vital to water preservation, as it provides guaranteed access to this scarce yet essential resource. Protecting the data handled by water utilities is equally important, as it contains sensitive user information (personal and financial data) and also includes key business information for utilities’ operations.

Attacks on water utilities include tampering with water purification processes, which can have serious consequences such as possibly poisoning the population. Therefore, having security systems in place to alert of and prevent such attacks is a way of improving plant productivity as it reduces the number of unscheduled shutdowns that have to be made to remedy the incident. Thus, robust online and offline security at utilities will give customers reassurance and enhance their business reputation as a result.

Ultimately, cybersecurity is crucial in the water treatment sector, as water plant and distribution control and management systems are increasingly connected to networks and IT systems. Protecting these systems is essential to prevent potential cyber-attacks that could compromise water quality, operations and public safety.

Accordingly, new trends in integrated water cycle treatment, such as improved management, automation, early warning systems and water reuse, pose major challenges in the short term and inevitably introduce new attack vectors that cybercriminals can exploit. Cyber threats can have serious consequences, such as tampering with treatment processes, information theft, ransomware, industrial espionage and supply disruption. Utilities must therefore implement robust cybersecurity measures, such as network segmentation, multi-factor authentication, real-time intrusion detection, monitoring of variations in daily operations, and ongoing cybersecurity training for staff.

Idrica’s Water Technology Trends 2024 report provides a comprehensive list of trends for the industry, including the digital transformation and automation of DWTPs.

[출처 = 이드리카(Idrica)(https://www.idrica.com/blog/water-trends-in-dwtps-2024/) / 2024년 2월 26일]

[번역 = 배민지 차장]