Page Title Hera Spa AI가 매립 폐기물 절감에 기여하는 방법
AI 기반 자동화를 순환 경제에 도입하는 Hera
재활용 공장에서 작업자가 재활용을 위해 삽으로 플라스틱병을 밀어내고 있다

AI가 세계에서 가장 심각한 문제를 해결하는 데 어떻게 기여할 수 있을까요?

간단한 문제는 아닐 것입니다. 복잡하고 현실적인 문제를 다룰 때는 단순히 스위치를 켜고 AI가 해답을 제시하도록 요구할 수는 없습니다. 힘든 작업 외에도 실험을 하려는 의지와 변화를 진정으로 받아들이려는 자세가 필요하기 때문입니다.

이탈리아의 선도적인 멀티 유틸리티 기업인 Hera SpA는 AI를 활용하여 재활용 가능한 자재를 환경에 더 좋은 결과로 보다 많이 할당하여 매립 폐기물을 최소화할 수 있는 방법을 탐구하면서 이러한 장점을 활용하고 있습니다.

Hera는 디지털 혁신을 위한 프레임워크인 IBM Garage™를 활용하여 AI 솔루션을 설계, 구축 및 확장하는 데 도움을 주었습니다. 또한 Hera는 IBM Consulting과 협력하고 IBM Cloud Paks를 적용하여 애플리케이션 인프라를 현대화함으로써 혁신에 대한 개방성을 강화했습니다.

방대한 용량

 

Hera는 89개 공장에서 매년 630만 톤의 폐기물을 처리합니다.

막대한 수작업

 

현재의 재활용 프로세스에서는 재활용 가능한 자재를 수작업으로 선별하기 위해 1,400명의 인력이 필요합니다.

Hera는 절대적인 신념을 가지고 순환 경제를 채택했습니다. 안드레아 보네티 아키텍처 관리자 Hera Spa
환경 스튜워드십에 혁신을 도입하다

전기, 물 순환 관리 및 난방 서비스 제공업체이자 이탈리아의 최대 폐기물 관리 및 재활용 기업인 Hera는 폐기물을 절감하고 환경 피해를 최소화하기 위한 오늘날의 노력에서 최전선에 서 있습니다. 회사는 혁신 기업으로서의 명성을 이어 나가며 환경 관리에 미래 지향적인 정신을 불어넣고 있습니다.

Hera의 IT 아키텍처 매니저인 Andrea Bonetti는 "Hera는 순환 경제에 대한 확고한 신념을 가지고 이를 도입했습니다."라고 설명합니다. 기존의 재활용 관행이 재사용 사이클의 한 축이 될 수 있는 경우에서, Hera는 사이클을 완성하도록 지원하는 통합 솔루션을 제공합니다. 예를 들어 플라스틱의 경우 폐기물을 회수할 뿐만 아니라 이를 재활용 가능한 고품질의 신제품 생산에 통합할 수 있습니다. “오늘날 우리 지역에서는 대부분의 폐기물을 회수하고 있습니다.” 라고 Bonetti는 말합니다.“결국 소량만 소각되지만, 폐기물을 에너지로 전환하는 플랜트에서 소각되어 새로운 에너지를 생산합니다.”

물론 회수 과정에서 중요한 것은 대량의 폐기물에서 재사용 가능한 자재를 신속하게 찾아 분리하는 것입니다. 이 과정에서 Bonetti와 그의 동료, Hera의 IT 혁신 총괄자인 Alessandro Collina는 AI 기반 자동화를 통해 효율성을 개선하고 더 많은 자재를 새로운 용도로 전환할 수 있는 방법을 모색하기로 결정했습니다.

문제는 두 가지로 분류됩니다. 첫 번째는 폐기물을 분류하기 위해 AI의 잠재력을 평가하는 요소입니다. 다른 부분은 이러한 종류의 혁신을 통합하고 실험실에서 기업 차원으로 확장할 수 있는 유연성을 갖는 것입니다.

 

쓰레기에서 보물 찾기

현재 Hera 직원들은 수작업으로 폐기물을 분석하고 있습니다. 트럭이 공장 입구에서 하차 작업을 하고 쓰레기가 컨베이어 쪽으로 밀려갈 때 선별자들은 플라스틱, 유리, 알루미늄, 유기물 등 회수 가능한 자재를 감시하고 다운스트림 선별 작업을 돕습니다. 이러한 작업은 그 자체로도 아주 고된 작업이지만 우리는 작업의 규모를 고려해야 합니다. 89개 공장에에서 1,400명의 선별자가매년 630만 톤의 폐기물을 처리합니다. 다시 말해, 훨씬 더 높은 효율성을 달성할 수 있는 잠재력이 있습니다.

비전은 들어오는 쓰레기의 동영상을 캡처하고 AI가 회수 및 재활용에 적합한 품목과 자재의 특성을 인식하는 것입니다. "이러한 방식은 순환 경제의 중점인 복구와 처리 활동에 드는 비용에 결정적인 영향을 미칠 수 있습니다."라고 Bonetti는 설명합니다.

이러한 비전을 실현하기 위해 Bonetti는 "단순히 개념을 증명하는 것을 넘어서, 작업에 대한 방법론과 효과적인 툴들을 모두 활용하여 프로젝트 역량을 더 강화할 수 있는 파트너가 필요했습니다. IBM Garage는 이 모든 것을 갖추고 있다고 생각했습니다."라고 설명합니다.

사용자 중심으로 이루어지며 협력적인 IBM Garage 팀에서 취한 솔루션을 위한 첫 번째 단계는 작업 환경을 직접 경험해 보는 디자인씽킹 워크숍이었습니다. Bonetti는 "Garage의 직원들은 말 그대로 '손을 더럽히는'일을 해야 했습니다."라고 이야기합니다. "우리는 머신 러닝 전문가들을 실험실보다 훨씬 더 복잡한 현장에 몰두하게 만드는 경험을 통해 배웠습니다. 그래서 Garage 팀이 공장을 보러 왔습니다. 폐기물은 정의상 변형되고 빡빡하며 조명 조건은 변동이 심합니다. Facebook 사진에서 고양이를 인식하는 것과는 다릅니다!"

실제로 Hera와 IBM Garage 팀은 공장이 동영상을 캡처하기에 적합한 장소가 아니라는 사실을 빠르게 인식했습니다. 너무 짧은 시간에 너무 많은 자재가 지나갔습니다. 대신, 팀은 업스트림에서 더 유리한 지점을 찾아냈습니다.

쓰레기 차량에 카메라를 장착하여 적재함에서 떨어지는 소량의 자재를 동영상으로 촬영할 수 있었습니다. Bonetti는 "여전히 이미지가 매우 빠르게 지나갑니다."라고 말합니다. "하지만 이러한 이미지를 연구하여 공장 내부가 아닌 수집 과정에서 폐기물을 질적으로 평가하기 위한 중요한 패턴을 식별할 수 있었으며, 이를 통해 변환 프로세스에 소요되는 시간과 비용을 개선할 수 있었습니다."

또한 Hera 팀은 폐기물 품질 데이터를 수집 장소와 연관시켜 사람들이 폐기물 품목을 더 잘 구분하여 회사가 표적 정보 캠페인을 개발하는 데 도움이 되기를 희망합니다.

민첩한 IBM Garage 방법론에 따라 8주 만에 Hera와 IBM Garage 팀은 IBM Watson StudioIBM Watson Machine Learning 기술을 통합하여 주요한 폐기물의 패턴을 인식하는 머신 러닝 모델을 포함하여 사용 사례에 맞는 특정 툴을 생성하는 최소 기능 제품(MVP)을 공동 개발 및 출시했습니다. Collina는 "IBM 툴을 사용하여 이전에는 종이로만 작성하던 생각을 훨씬 더 빠르고 민첩한 프로세스로 실현할 수 있었습니다."라고 말합니다.

Collina는 계속해서 다음과 같이 이야기합니다. "이제 가장 시급한 과제는 이것을 어떻게 산업화할 수 있는지를 파악하는 것입니다. 예를 들어 어떻게 하면 한 대의 트럭에서 1년 동안 변화하는 조명과 날씨 조건 속에서 프로토타입을 제작하고 계속해서 올바른 인사이트를 얻을 수 있을까요?"

앱 현대화: IT의 순환 경제

한편, Hera는 애플리케이션 인프라가 폐기물 분류 AI를 수용할 수 있도록 순환 경제 개념을 내부 IT에 적용했습니다. 몇 년 전 Hera는 “Beam”이라는 사용자 정의 애플리케이션을 개발하기 위해 IBM과 협력했습니다. 이 애플리케이션은 가스 스마트 계량기에서 거의 실시간으로 데이터를 수집하여 Hera의 가스 사업을 지원합니다. Bonetti와 Collina 및 팀은 트럭에 장착된 카메라로 촬영한 비디오 영상을 포함하여 다양한 디바이스에서 다른 유형의 정보를 가져와 환경 서비스 및 폐기물 수집과 같은 다른 사업 영역에 Beam의 기능을 재활용할 수 있는 잠재력을 발견했습니다.

하지만 가장 먼저 앱을 현대화해야 했습니다. "Beam은 그래도 원래의 작업을 매우 잘 수행했습니다."라고 Bonetti는 말합니다. "그러나 근본적인 모놀리식 아키텍처는 애플리케이션의 성장과 발전을 제한했습니다."

Hera는 IBM Cloud Paks를 사용하여 모놀리식 제약에서 벗어나고 멀티 유틸리티 비즈니스 전반의 사용 사례를 지원하기 위해 용도를 변경할 수 있는 유연한 개방형 솔루션인 Beam IoT를 만들었습니다.

Bonetti는 “우리의 시스템 진화 전략은 다음의 세 가지 가이드라인을 기반으로 합니다. 클라우드 네이티브 개발, 통합 아키텍처, 점점 더 세분화되는 데이터 사용을 통한 가치 창출입니다. 이 세 가지 가이드라인은 Hera가 Beam을 Beam IoT로 전환하는 데 사용한 IBM 솔루션에 완벽하게 맵핑됩니다."라고 말합니다.

  • 현재  IBM WebSphere Hybrid Edition에서 사용할 수 있는 IBM WebSphere Liberty 및 IBM Transformation Advisor 솔루션은 Hera가 모놀리식 애플리케이션을 지속적인 적응을 용이하게 하고 클라우드 네이티브 개발을 지원하는 유연한 마이크로서비스 아키텍처로 전환하는 데 도움이 되었습니다.
  • IBM Cloud Pak for Integration은 스마트 계량기 사용 사례를 넘어 Beam의 기능을 확장하는 자동화된 API 기반 통합을 위한 새로운 통합 툴을 도입했습니다.
  • IBM Cloud Pak for Data는 MVP에 내장된 동일한 IBM Watson 기능을 제공하여 Hera가 AI를 적용하여 폐기물 데이터의 구성 및 분석을 자동화하고 분류 및 복구에 대한 정보를 제공하는 인사이트를 생성할 수 있도록 지원합니다.
  • 모든 IBM Cloud Paks에 포함된 Red Hat OpenShift 컨테이너 플랫폼은 Hera가 파트너가 호스팅하는 프라이빗 클라우드의 완전히 컨테이너화된 아키텍처에서 Beam IoT를 실행하도록 지원합니다.
순환 경제의 새로운 모멘텀

Hera가 IBM Garage, IBM Cloud Paks 및 WebSphere 솔루션으로 수행하는 작업은 한정된 프로젝트가 아닌 한 사이클의 일부입니다.

Bonetti와 Collina, 그리고 이들의 동료들은 IBM Garage 팀과 협력하여 AI를 훈련시켜 회수 가능한 폐기물을 찾는 방법과 이러한 혁신을 일상 환경에 확장하는 방법을 배우면서 새롭고 가치 있는 전문 지식을 쌓을 뿐만 아니라 공공 서비스 산업에 AI를 적용할 수 있는 다른 방법도 모색할 것입니다.

Hera가 Beam IoT에 도입한 현대화와 유연성은 지속적인 적응과 확장에 대한 가능성을 열어두면서 중요한 시스템에 더 큰 신뢰성과 복원력을 부여하였습니다.

그리고 가장 중요한 것은 이러한 노력이 다른 용도로 폐기물을 재활용하는 데 드는 비용 효율성을 크게 개선할 수 있기 때문에 순환 경제에서 더 큰 모멘텀을 창출하고 전 세계가 친환경을 실천할 수 있도록 지원하여 산업에 영향을 미칠 수 있는 잠재력을 가진다는 것입니다.

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Gruppo Hera 로고
Hera SpA 소개

Hera(ibm.com 외부 링크)는 에너지 분배, 에너지 판매, 물 순환 관리, 난방, 폐기물 및 재활용 서비스를 제공하는 이탈리아의 선도적인 멀티유틸리티 기업입니다. 에밀리아로마냐, 베네토, 프리울리 지역에서 사업을 운영하며 8,000명 이상의 직원이 근무하고 연간 60억 유로 이상의 매출을 올리고 있습니다.

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2022년 3월 미국에서 제작.

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