'스마트 상수도 관리체계' 구축사업이 올해부터 전국을 대상으로 본격적으로 추진됨에 따라, 관련업계에 긍정적 효과를 불러올 것으로 기대된다. 특히 이 사업은 정보통신공사업체와 밀접한 관련을 맺고 있다고 할 수 있다. 정보통신기술(ICT) 기반 물 공급 및 관리의 신경망 역할을 하는 수도시설제어설비 구축이 정보통신공사를 구성하는 정보제어보안설비공사에 포함돼 있기 때문이다. 이에 따라 이 사업이 전국적으로 확산될 경우 정보통신공사업계의 사업물량 증대에도 기여할 전망이다. 이외에도 ICT를 물관리에 활용하는 다양한 시도들이 이목을 끌고 있다.

특·광역시 국비 50% 지원

스마트상수도란 정수장에서 수도꼭지까지 수질·유량을 실시간으로 측정·관리하고 관련 정보를 즉시 제공하는 시스템을 말한다. 수질·수량·수압 감시 장치, 자동배수설비, 정밀여과장치 등을 관망에 설치해 실시간으로 현황 감시 및 자동 관리가 가능해진다.

올해부터 2022년까지 총사업비 1조3500억원 규모로 161개 수도사업자 대상으로 추진되며, 특·광역시에는 국비 50%, 기타 지자체에는 국비 70%가 지원된다.

환경부는 지난해 5월 인천시 붉은 수돗물 사태에서 드러난 수도시설 관리 전반의 문제를 개선하고, 실시간 수돗물 정보 공개 등으로 수돗물 신뢰도를 높이기 위해 해당 사업을 추진한다고 밝혔다.

올해 상반기에는 구축을 위한 기본계획이 수립되고 하반기부터는 서울, 부산, 광주광역시 등 특별·광역시를 포함한 44개 지자체를 대상으로 우선 도입되며, 2022년까지 전국에 순차적으로 구축될 예정이다.

시설 관리비용 크게 절감

스마트상수도 관리체계 구축에 도입되는 스마트 기술은 수질관리 및 감시체계 구축을 위한 자동 드레인설비, 재염소설비, 소규모 유량·수압감시, 수질감시 시스템과 위기대응 및 재발방지를 위한 관세척, 정밀여과장치, 스마트 미터링, 스마트 수압계, 스마트 관로인식체계 등이 있다.

재염소설비는 정수장-관끝까지 잔류염소를 균등하게 유지해 염소냄새를 해소해주는 설비이며, 자동드레인은 수질오염 시 자동으로 밸브가 열려 오염수를 배출하는 설비다. 누수감지센서는 음파 분석을 통해 누수지점을 예측한다.

기존에는 지하에 매설되어 있는 수도관의 특성상 관 내부 상태를 확인하기 어려워 문제발생의 조기 인지 및 신속 사고대응에 한계가 있었다.

스마트 관리체계가 도입되면 ICT 기술을 활용해 수돗물 공급 전 과정의 수질·물 사용량 및 관내 수압의 실시간 감시가 가능해지는 것은 물론, 사고 발생 시 자동으로 배수설비가 오염수를 관망에서 빼내 오염된 수돗물이 가정에 도달되지 않도록 할 수 있게 된다.

수량·수압 감시로 누수지점을 적시에 확인해 사고로의 확산을 방지하고, 주기적인 관세척으로 오염된 물 발생이 최소화된다.

더불어 노후 상수도관의 교체·개량 중심에서 ICT 활용 관리로 정책 체계가 전환돼 시설 유지·관리비용이 크게 절감될 것으로 보인다.

사업 후 음용률 1%→36.3% '껑충'

이번 사업은 특히 지난 2014~2016년 시범사업으로 추진된 파주 스마트워터시티의 성공에 힘입은 바 크다.

파주는 스마트관리 체계 구축 후 수돗물 직접 음용률(2016년 기준)은 전국 평균 7.2%에 비해 5배 이상 높은 36.3%를 기록한 바 있다. 사업 전 음용률은 1%에 불과했으며, 주민 사업만족도는 93.8%에 달했다.

이 사업은 파주 전지역(급수인구 40만6000여명) 서비스를 위해 배수지에 △재염소설비 5개소 △계측기 5개소 △CCTV 7개소, 관로상에 △계측기 9개소 △자동드레인 7개소 △전광판 8개소, 아파트, 학교 등에 △계측기 17개소 △전광판 9개소 △CCTV 9개소 △음수대 19개소 등을 설치했다. 실시간 상수관망 운영관리 시스템을 운영했으며, 공급과정 누수관리를 위한 이동식 누수감시센서 500개를 설치했다.

세종시도 2017년부터 올해까지 총사업비 120억원을 들여 스마트 워터 시티 시범 구축을 추진 중이다. 세종시 구도심(조치원) 및 행복도시 1~3생활권이 대상지역이다. 올해 배정된 예산은 39억원이다.

올해 구축이 완료되면 실시간 수질정보를 지역주민들이 공공청사 및 초등학교, 공동주택 등에 설치된 수질전광판과 스마트폰 앱을 통해 확인할 수 있게 된다.

이를 위해 수질전광판 44개소 및 원격누수감지시스템 1000개소, 스마트미터링 2000개소가 구축 중이다.

수돗물 직접음용률 향상(목표 20%) 및 신·구도심 통합 물 관리 시스템 구축을 통한 정주여건 개선이 목표다.

물 사용량으로 취약가구 이상 감지

스마트 미터링 기술을 취약계층 복지 서비스에 활용하고 있는 사례도 있어 눈길을 끈다. 환경부 산하 한국수자원공사에서는 스마트 미터기를 통한 '위기 알림' 서비스를 통해 취약계층 사회안전망 확충에 기여하고 있다.

스마트 미터기가 수돗물 사용량이 급감하거나 장시간 사용이 없으면 이를 위기상황으로 판단해 사회복지기관이나 보호자 등에게 문자로 알려주는 것이다.

즉, 사물인터넷(IoT)을 기반으로 한 지능형 검침인프라(AMI) 연계를 통해 스마트미터기가 시간 단위로 사용량 정보를 취득하고, 수돗물 사용패턴을 분석해, 사용패턴에 급격한 변화나 이상이 있을 시 이를 판별해 통지한다.

한국기계전기전자시험연구원(KTC)의 2017년 분석에 따르면, 수도는 기저 사용량이 거의 없어 가스나 온수, 전기 등 다른 검침항목에 비해 사용량에 따른 민감도가 가장 높다. 또한 홀몸노인의 이상 발생 감시를 위해서는 특정시간대 주거실태를 면밀하게 감시할 수 있어야 하기 때문에 사용 민감도가 높은 수도 검침은 이를 체크하는 데 가장 효과적이다.

이를 통해 사고와 질병에 취약한 홀몸노인과 장애인 가구의 위기상황을 감지하는 데 유용하게 활용되고 있는 것.

실제로, 지난해 8월 경북 고령군의 80대 홀몸노인 가구의 물사용량 '없음' 상태를 스마트미터기가 위기상황으로 판단, 이를 복지기관에 알려 골절상을 당한 대상자를 발견한 바 있다.

한국수자원공사는 지난 2017년 경북 고령군 30가구에 위기 알림 서비스 시범 도입 이후, 지난해 경남 고성, 금산, 나주, 논산 등 18개 지자체로 대상지역을 확대했다.

수자원공사는 2022년까지 전국 161개 지자체 읍면지역으로 실시간 수돗물 원격검침 설비를 확대 보급할 계획이어서, 서비스 지역과 대상은 계속 늘어날 전망이다.

수자원·상하수도 통합관리

이와 함께 ICT를 활용해 수자원 및 상하수도 관리 기술을 결합한 스마트워터그리드 기술도 주목받고 있다.

스마트워터그리드 기술은 물 부족지역에 있는 한정된 수자원을 이용해 가장 경제적인 수처리를 함으로써 활용목적에 맞는 수자원을 확보하고, ICT를 활용해 실시간으로 물수요를 분석·예측해 물관리를 효율적으로 하는 토탈 물관리 시스템이다.

국토교통부는 만성적 물부족 지역인 인천시 옹진군 대청도에서 2016년부터 자체 개발 기술로 스마트워터그리드 시범사업을 추진 중이다.

바닷물 및 담수, 이 둘이 섞인 기수 등 수원을 다변화해 용도에 맞는 수질이 되도록 가장 값싼 수원부터 활용해 물을 생산하는 것이다.

또한 초음파 스마트 미터기, 광학식 다항목 수질 센서, AMI 등 소비자-공급자 간 실시간 정보 공유를 위한 스마트폰 기반 앱이 주민들에게 제공됐다.

기존 아날로그 방식의 계량계는 관을 통해 흘러가는 유량을 프로펠러의 회전을 통해 직접 측정했지만, 초음파 스마트 워터미터는 초음파의 시간차를 이용해 유속을 측정하고 유량을 계산하는 전자식 계량기이며, 기존 방식보다 전력비용이 감소되며, 측정정밀도는 1.5∼2배 이상 개선됐다.

또한 기존의 수질센서는 항목별로 센서를 달리해 계측했지만, 광학식 수질센서는 물속의 산소나 수소의 양에 따라 달라지는 빛의 파장을 이용해 용존산소, 산성도(pH), 탁도를 동시에 측정할 수 있다.

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