한국수자원공사(이하 K-water)는 지난 1967년 설립 이후 수도사업으로 33개 광역상수도 및 공업용수도를 운영하고 있으며, 하루에 1,768만톤을 공급할 수 있는 33개 광역 및 공업용수도 시설을활용해 전국 주요도시와 산업단지에 생활 및 공업용수를 공급하고 있다.

또한, 전국을 12개 광역급수권으로 구분하고 권역별 통합 급수체계를 구축해 제한된 수자원의 효율적 활용을 도모하는 동시에 지역간 용수 수급 불균형을 해소함으로써 모든 국민이 물의 혜택을 골고루 누릴 수 있도록 노력하고 있다.

최근에는 첨단 IT 기술을 적용해광역상수도 통합운영시스템을 구축하고, 수도시설 자동화와 수처리 제어공정 표준화로 수돗물 관리의 효율을극대화하고 있다.

특히, 전 세계적인 기후변화로인해 각종 물 문제가 끊임없이 발생하고 있는 가운데, K-water는 물 관리에 대한 시대적 요구도변화하고 있다고 판단, 이에 대응하기 위한 새로운 물 관리 패러다임의 혁신을 추구하고 있다.

대표적으로 모든 사람들이 마음 놓고 마실 수 있는 건강한 수돗물을 공급하기위해 ICT 기반의 스마트 물 관리를 실현한다는 설명이다. 이를위해 취수원부터 최종 소비자까지 수질·수량 정보를 실시간으로 공유할 수 있도록 기존의 상수도 처리기술과 ICT를융복합해 스마트 워터 그리드 기반의 새로운 물 관리 패러다임을 제시하고 발전시켜 나간다는 계획이다.

분산형 용수공급시스템 구축

K-water가 진행하고 있는 물 관리 패러다임의 혁신 중 하나는 분산형 용수공급시스템 구축을 위한 수직형 정수처리기술 개발을 들수 있다. 이와 관련해 K-water 서인석 수석연구원은“기존 용수공급시스템으로는 정수장에서 생산한 정수를 이송하는 데 필요한 송수관로의 장거리화 및 관로의 노후화로 인해 2차 오염이 발생하는 것은 물론 유지관리 비용도 지속적으로 증가하고 있다”면서,“이 문제를 근원적으로 개선하기 위해 정수처리시설의 분산화 및 수송과정의 최소화, 물 안보를위한 비상용수 저류, 신재생에너지 활용 극대화 등을 포함하는 분산형 용수공급시스템이 요구된다”고 설명했다.

이러한 취지에서 K-water는분산형 용수공급시스템(DWSS : Decentralized Water Supply System) 구축연구단을발족시키고, 2010년 12월부터 2014년 11월까지 국토교통과학기술진흥원을 전문기관으로 연구를 진행했다.

분산형 용수공급시스템의 정수처리기술은 한 마디로 소비자에게 가장 가까운 거리에서가장 깨끗하고 건강한 물을 공급하는 것이라고 볼 수 있는데, 이를 위해서는 기존의 평면형 정수처리 대신소비자에게 가장 가까운 거리에 위치할 수 있는 콤팩트한 수직형 정수처리기술 개발이 요구됐다.

지난 몇 년간의 연구개발 끝에 1,000㎥/일 규모의 수직형 정수처리 실증시설이 청주정수장에 설치돼 검증 운영을 마쳤는데,이 실증 플랜트는 막여과-오존-활성탄-UV 등으로 공정이 구성돼 있어 최상의 수질을 생산할 수 있는 것으로 평가받고 있다.

한편, 이 분산형 용수공급시스템 기술은 물 분야에서 가장 권위있는 학회인 IWA(International Water Association)로부터 ‘2014년프로젝트 혁신상’을 수상함으로써 국제적으로 혁신성을 인정받기도 했다.

수처리산업의 대세는 ‘스마트기술’
서 선임연구원은 “향후 분산형 용수공급시스템은 지역적 특성에 따라 다수의수직형 정수처리시설로 구성돼야 하므로, 효율적이며 안정적인 통합 운영관리가 우선적으로 고려돼야 한다”고강조했다. 이와 관련해 K-water는 현재 분산형 용수공급시스템기술을 개발 완료하고, 이를 실제 시설로 구축하기 위해 국내외적으로 부단히 노력 중에 있다.

한편, 향후 수처리산업 전망에대해 서 선임연구원은 “전 세계적으로 현재 물 관리 분야에 있어서는 스마트기술이 흐름을 주도하고 있다”면서, “K-water도 수자원의 효율적 관리, 활용 및 용수공급분야에서 스마트한물 관리에 매진하고 있다”고 강조했다. 이어 그는 “K-water는스마트기기, 스마트 운영관리 솔루션 개발 및 적용을 비롯해 사물인터넷(IoT),빅데이터 활용 등 스마트기술의 큰 진보를 위해 노력 중에 있다”고 덧붙였다.

분산형 용수공급시스템

분산형 용수공급시스템을 위한 통합운영시스템의 핵심 모듈은 감시제어 통합운영시스템, 생애주기관리비용(LCC : Life Cycle Cost) 및 자산관리시스템, 에너지관리시스템, 비상대응시스템으로 구성됐으며, 서버 가상화 및 모바일 운영 체계를 도입함으로써 효율성을 극대화한 것이 특징이다.

SCADA는 정수장 공정의 각종 센서 및 기계장치와 인터페이스해 공정 운영자가 운영할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스환경을 제공하기 위한 설비로, RCS와 HMI 등으로 구성된다. 이는 갤럭시 탭과 아이패드 등 모바일 환경에서 감시가 가능하도록 웹 애플리케이션으로도 구현이 가능하며, 해킹 공격에 대비한 방어기술도 적용돼 있다.

또한, 소비자에게 안정적인 용수를공급하기 위해 취수원 및 취수과정의 오염, 배수지 및 착수정의 오염,정수처리 공정별 오염물질 제거 관리 등을 중앙에서 통합 모니터링할 수 있는 시스템도 개발 및 적용됐으며, 신재생에너지 및 에너지 고효율 설비의 도입을 통해 자립률을 최대한으로 높이고 에너지 생산 및 소비 현황을 모니터링할수 있도록 에너지관리시스템도 적용했다.

또한, 정수처리시설에 설치된 각종설비자산에 대한 LCC 관리를 통해 투자비 및 운영비를 최소화할 수도 있으며, 동일 형태의 수직형 정수처리시설 신축시 LCC를 최소화할 수 있는참조자료로 활용할 수 있도록 LCC 자산관리시스템도 적용됐다. 이자산관리시스템은 운영자가 쉽게 접근할 수 있도록 웹 애플리케이션으로 개발돼 PC 및 모바일을 통해 접근이가능할 뿐 아니라, 웹 페이지를 통한 해킹 공격에 대비해 다양한 방어기술도 적용했다.

FA Journal 김 미 선 기자 (fa@infothe.com)

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