스마트하게 바뀌고 있는 물관리

미국 중서부에 위치한 인디애나주 사우스벤드시는 2008년 전까지 하수도 시스템의 용량 한계로 비가 올 때마다 처리되지 않은 오수가 도시 내에 흘러 넘쳤다. 이러한 문제를 해결하기 위해 사우스벤드시는 디지털 스마트 워터 솔루션을 도입했다. 이를 통해 비가 올 때마다 넘쳤던 하수 넘침 현상을 70% 이상 줄일 수 있었다.

현재는 사우스벤드시의 사례처럼 물의 생산 및 처리의 효율성을 높이고 비용 절감까지 가능한 스마트 워터 시스템을 도입하기 위해 많은 국가가 힘쓰고 있다. 누수에 따른 물 손실 및 물의 생산과 수송에 드는 에너지를 줄이고 시설의 효율성을 개선할 수 있기 때문이다.

스마트 워터는 물 관리 전 분야에 걸쳐 정보통신기술(ICT)을 적용한다. 수자원, 수도, 가뭄, 홍수 등 각종 물 정보를 모니터링하고 분석하는 시스템을 구축하여 시설 운영을 효율화할 뿐 아니라 물 재해 대응 능력도 향상시킬 수 있다. 아울러 빅데이터, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT) 등의 기술을 접목하면 혁신적인 물 서비스가 가능하다.

첨단기술이 도입된 스마트 워터

먼저 디바이스의 스마트한 변화가 눈에 띈다. 스마트 미터, 상수도관로 진단 로봇 등이 그것이다. 자동으로 물 사용량을 확인할 수 있는 스마트 미터는 공동 주택의 경우 전 가구의 물 사용량을 비교 분석해 누수 탐지까지 할 수 있다. 또한 상수도관로 진단 로봇은 기존에 산소탱크를 메고 사람이 직접 상수도관 안에 들어가 진단하던 일이나 사람이 들어갈 수 없어 진단을 포기했던 일을 대신 해준다.

인공지능 정수장과 같은 스마트한 솔루션도 기대된다. 한국수자원공사는 2030년까지 전국의 모든 정수장을 인공지능 정수장으로 만들어 실시간으로 수질을 진단하고 예방 및 정비할 수 있는 체계를 갖춘다고 발표했다. 이러한 시스템이 갖춰지면 정수장과 수로 등을 지나가는 물과 관련한 정보를 국민 누구나 실시간 확인할 수 있고, 그럼으로써 더욱 더 안심하고 수돗물을 마실 수 있을 것이다.

기후변화로 인해 심화되고 있는 수질문제에 대응하기 위해 ICT 기반의 드론 시스템을 활용한 물관리도 추진되고 있다. 지난해 한국전자통신연구원은 대청호 수역에서 초분광 카메라를 탑재한 드론을 이용해 녹조를 원격 탐사하는데 성공했다. 드론을 활용하면 조류경보 관심 단계(1㎖당 유해 남조류 세포 수 1천∼1만 개)에 진입하는 초기 시점을 실시간으로 확인할 수 있어 신속한 대응이 가능하다.

올해 환경부는 댐 안전점검에 드론을 도입하고, 2025년까지 3차원 가상공간(디지털 트윈)과 인공지능(AI) 기반의 ‘댐 스마트 안전관리체계’를 단계적으로 구축한다는 계획을 발표했다. 댐, 보, 하천을 대상으로 드론 수집정보를 이용한 영상분석시스템을 개발하여 수계 단위로 홍수 상황을 실시간 통합 감시할 수 있다면 수문 운영의 의사결정을 한층 높이게 될 것이다.

산업계의 새로운 동력으로 기대

앞으로 주목해야 할 것은 스마트 워터 그리드(Smart Water Grid)다. 최근 수자원 확보가 어려워지고 있고, 사람들의 활동이 다양해짐에 따라 물 사용량의 시간적·공간적 변동 또한 커지고 있다. 따라서 과거처럼 물 수요와 공급에 대한 제한적인 정보만으로는 상수도 시스템을 효율적으로 관리하기 어려워졌다. 이러한 한계를 극복하는 방법 중 하나가 수원과 정수처리 시설, 상수관망 및 사용자에 대한 정보를 수집하고 분석하여 최적의 대응 방법을 미리 수립하는 것이다. 즉, 정보화를 통해 상수도 시스템의 효율을 향상시키는 것이다. 스마트 워터 시티(Smart Water City)는 이러한 목적으로 진행되고 있는 프로젝트다.

이러한 스마트 워터 시티를 통해 우리는 물 문제를 더욱 쉽고 빠르게 해결할 수 있게 될 것으로 기대하고 있다.