인공지능으로 지하수 오염 취약 지역 조기 발견 및 감시 강화
Seoul연구자들이 새로운 머신러닝 도구를 이용하여 지하수의 수질 모니터링 방법을 개선했습니다. 이 도구는 데이터가 제한적일 때도 지하수 오염의 고위험 지역을 찾아내는 데 도움을 줍니다. 이 기술은 처음으로 애리조나와 노스캐롤라이나에서 사용되고 있으며, 다른 지역에서도 적용이 가능합니다. 지하수에는 비소나 납과 같은 유해 물질이 포함될 수 있어 모니터링이 매우 중요합니다. 지하수 검사는 비용이 많이 들고 까다로울 수 있으므로, 이 새로운 접근 방식이 필요합니다.
인공지능 모델은 지난 140년간의 방대한 양의 지하수 품질 기록을 분석합니다. 여기에는 50개 이상의 수질 지표를 포함하여 2천만 개 이상의 데이터 포인트가 포함됩니다. 이러한 정보를 바탕으로 AI는 소수의 지표만 주어졌을 때에도 다양한 무기 오염물질의 존재와 수준을 예측할 수 있습니다. 초기 결과에 따르면 현재 데이터와 AI가 예측한 안전성 기준 충족 여부에 차이가 있습니다. 예를 들어, 현장 데이터는 75-80%의 장소가 안전성 기준을 통과한다고 제시하지만, AI는 실제로 15-55%만이 진정으로 안전할 수 있다고 예측합니다.
이 모델은 자원을 분배하고 위험도가 높은 지역에 집중할 수 있도록 다음과 같은 요인들을 고려합니다.
- 지질 및 환경 데이터와의 상관관계
- 특정 오염 물질의 역사적 발생 패턴
- 농업에는 유익하나 다른 환경에서는 해로운 요소들
이 접근법은 주 정부 기관과 지방 자치단체가 자원을 가장 필요로 하는 지역에 집중할 수 있도록 설계되어 있어, 검증 및 수처리의 효율성을 높입니다. 연구자들은 미국 전역의 다양한 데이터와 새로운 환경 정보를 지속적으로 모델에 반영하여, 시간이 지남에 따라 모델의 정확성을 향상시키는 것을 목표로 하고 있습니다.
이 연구는 모델이 농업에 중요하지만 환경에 해를 끼칠 수 있는 인산염의 수준을 어떻게 감지할 수 있는지를 조사합니다. 이 모델의 주요 목표는 다양한 생태계에서 인산염 사용을 관리하는 데 도움이 되는 것입니다. 이 AI 도구의 발전을 통해 과학자들은 전 세계적으로 물의 안전성을 높여 환경과 공공 건강을 개선하기를 기대합니다. 연구자들은 이것이 새로운 오염 물질의 감시에 기여할 것이라고 기대합니다.
연구는 여기에서 발표되었습니다:
http://dx.doi.org/10.1021/acs.est.4c05203및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다
Akhlak U. Mahmood, Minhazul Islam, Alexey V. Gulyuk, Emily Briese, Carmen A. Velasco, Mohit Malu, Naushita Sharma, Andreas Spanias, Yaroslava G. Yingling, Paul Westerhoff. Multiple Data Imputation Methods Advance Risk Analysis and Treatability of Co-occurring Inorganic Chemicals in Groundwater. Environmental Science & Technology, 2024; DOI: 10.1021/acs.est.4c05203어제 · 오후 10:48
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