With the current trend of the fourth industrial revolution, machine learning technique is increasingly adopted in various water industry fields. In this review paper, recent studies using machine learning to predict flood, water consumption, water quality, and water treatment processes are summarized. In the typical water purification processes such as flocculation, disinfection, and filtration, machine learning was able to present high-accuracy prediction results for complex non-linear mechanisms. Hybrid machine learning methods, combining multiple algorithms, generally outperformed machine learning results using only one algorithm. A more microscopic machine learning approach can provide valuable information to the operators in the water industry.

This study investgates Korean water technology through the water market perspective and analyses its competitiveness. Based on the water technology classification, water technology competitiveness is analysed through the technological influence index and market dominance index which are based on the extracted water technology patents from the US, Europe, Korea, and Japan for the last decade. As a result, the Korean water technology patents were lack in influence and competitiveness in global market considering the large volume of patents. There are two most tech-influential industries in Korea; manufacturing industry consisting pipes, sterilization, disinfection, and advanced water purification equipment, and construction industry including seawater desalination and water resource development. Due to the domestic usage of the patents, the Korean water technology patents scored low in global market PFS(Patent Family Size) index compared to their CPP(Cites Per Patent) index. The study is meaningful in a way that the analysis on Korean water technology competitiveness using water technology classification system and patent analysis was conducted based on the perspective of the global water market.

In this study, the land use is analyzed by using the SWMM-LID (Low Impact Development) program to minimize the environmental damage caused by the development. In order to effectively utilize pre - development hydrological conditions, we analyzed the land use of existing industrial complex. The study areas selected were a completed industrial complex and an ongoing industrial complex in order to effectively identify the characteristics of the industrial complex and the water circulation system. Numerical simulation used SWMM-LID to enable quantitative hydrological impact assessment of penetration, storage facilities and LID planning elements. In the case of natural conditions, the infiltration amount was 16.3% and 1.5% of the total rainfall at B, C point, respectively. However, after applying the existing land use plan, the infiltration amount at point B was 12.1% and at point C was 3.9 %. In the case of point B, the amount of infiltration decreased due to the development of greenery as an impervious site. On the other hand, the amount of infiltration at point C increased as the existing industrial complex was replaced by greenery. Therefore, high infiltration amount can be secured when land use plan is redeveloped in green areas or parks in areas where the permeability coefficient is high according to the ground conditions in the complex. Two types of bio-polymer soil were developed to increase the LID effect and were tested to compare typical soil with these bio-polymer soils.

국내 물산업의 경우 하수분야에서 점진적으로 상수분야로 전환되고 있으며, 그 일환으로 유수율제고를 통한 맑은물 공급을 목적으로 노후정수장 개량과 상수관망 정비사업에 필요한 「지방상수도의 노후도 실태평가 및 정비사업 타당성조사」를 수행중에 있다. 그중 환경부는 2008년부터 정수처리시설의 투자확대를 목적으로 20년 이상 노후화된 정수장의 Retrofitting이나, 기존 정수장 고도처리도입시 막여과공정 우선적으로 도입하는 계획을 수립하고 예산지원 등을 통하여 보급확대에 노력하고 있으나 시장의 활성화가 이루어지지 않고 있다. 따라서 국내 막여과 수처리사업의 정책방향과 사업추진현황 분석을 통하여 시장활성화를 위한 방안을 제시하고자 한다.

최근 기후변화에 따른 사막화 및 산업화, 도시화로 2025년 인류의 60% 이상이 ‘물 공급 위협’에 노출 될 뿐만 아니라, 국가 및 지역간 협력의 부재로 물 분쟁도 자주 발생할 것으로 UN에서는 전망하고 있다. 따라서 수자원산업의 해외시장은 빠른 속도로 증대되고 있으며, 세계적인 수자원 기업들은 해외진출 전략을 통해 시장을 선점하고 있다. 본 연구에서는 전세계적 기후변화 및 수자원산업 전략을 위한 물지수를 개발하여 수자원산업의 해외진출 추진전략을 제시하고자 한다. 현재 많은 국가에서 사용하고 있는 해외 물 관련 지수로는 물빈곤지수(WPI), 환경지속성지수(ESI), 환경성과지수(EPI) 등이 있으며, 국내에는 통합수자원지수, 국가별수자원취약성지수 등 있다. 또한 국가의 능력을 판단할 수 있는 지수로는 IMD와 WEF의 국가경쟁력지수 등이 있다. 해외진출을 위한 수자원산업은 공급산업, 처리산업, 수송산업, 기간시설산업, 컨설팅사업 등으로 분류할 수 있다. 국내외 평가 지수의 세부 지표 및 이론적 방법을 분석하고, 세계적 진출가능한 수자원산업의 분야와 연계를 통해 물지수 개발방향을 설정하였다.

본 논문은 순차적인 일국 CGE 모형을 구축하여 국가의 온실가스 저감정책과 연계한 물산업 지원 정책의 경제적 파급효과를 분석하였다. 모형은 물산업과 에너지 부문을 세분화하였으며, 온실가스 저감수단으로 탄소세를 도입하였다. 시나리오는 탄소세수를 가계에 이전하는 경우와 물산업에 지원되는 경우로 구축해 모의결과를 비교분석 하였다. 분석결과 물산업 지원 정책은 GDP 기준 약 0.1% 수준의 온실가스 저감 비용을 절감하고 소비와 투자를 확대하는데 기여하는 것으로 나타났다. 그러나 물산업의 에너지 집약도가 높기 때문에 탄소세 부과로 인한 에너지 대체, 비에너지 집약적 산업구조 전환에의 기여도는 미미하였다. 따라서 온실가스 저감정책 하에서 물산업 발전을 위해 에너지 효율개선, 친환경 에너지 개발 및 활용 증진 등 비용효율적인 물산업 정책 추진이 중요할 것이다.