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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 급수방식 전환 전･후의 시간당 물 사용량 측정 및 PDA수리해석을 통하여 직결급수방식으로 전환하는 경우 급수방식의 최적 전환범위 산정에 관해 고찰하였다. 또한, 급수방식 전환에 따른 정량적인 효과를 제시하기 위해 비선형 회귀분석을 이용한 전력 저감량 예측 모델을 개발하여, 급수방식을 전환하는 경우 저감할 수 있는 전력 저감량 및 이산화탄소배출량 예측결과를 도출하였다.
- 본 연구에서는 연구대상지역을 선정하여 급수방식을 전환하는 경우 전환이 가능한 급수방식 전환율과 급수방식의 전환효과를 확인해보고자 하였으며, 본연구의 연구 흐름도는 다음 Fig. 1과 같이 나타내었다.
- 위의 수리해석 결과를 바탕으로 현재 저수조 급수방식을 사용하고 있는 334개소에서 직결 급수방식으로 급수방식을 전환하는 경우 잔류염소 농도 확보 가능성을 확인해보고자 잔류염소 감소식을 활용하여 연구결과를 산정하였다. Rossman et al(1994)에서의 연구방법으로 총 잔류염소 감소계수를 도출하였으며, 도출한 결과는 다음 Table.
가설 설정
- 42 mg/L를 적용하였다. 334개의 절점까지 도달하는데 소요되는 체류시간은 수리해석 프로그램으로 산정하였으며 저수조내의 체류시간은 Kim(2016)의 연구에서와 같이 8시간으로 가정하였다. Fig.
제안 방법
- 급수방식의 전환에 따른 물 사용량과 패턴을 측정하기 위하여 직결 급수방식으로 전환된 공동주택단지 4개소를 대상으로 현장측정을 실시하였다. A아파트와 B아파트의 경우 저수조 급수방식에서의 물 사용량과 직결 급수방식으로 전환된 이후의 물 사용량을 측정하였다. 또한, 요일별, 급수세대수에 따른 패턴 비교를 위해 직결 급수방식으로 물을 공급받고 있는 C아파트와 D아파트를 대상으로 시간단위 물 사용량 측정을 실시하였다.
- 경제적인 급수방식의 최적 전환 범위를 산정하기 위하여 용수 수요량을 가진 절점 중 수압이 높은 절점부터 순차적으로 급수방식의 전환을 진행하였다. Fig 9와 Fig 10은 시나리오 1에 따라 급수방식 전환시 최초로 기준치 미만의 수압이 발생하는 시점에서의 수압 분포도와 잔류염소 농도 분포도를 나타낸다.
- 급수방식에 따라 물 사용량 패턴이 상이할 것으로 판단되어 저수조에서 직결 급수방식으로 전환공사를 실시하는 공동주택단지를 대상으로 메인 수도계량기에 촬상식 유량로거를 부착하고 측정간격을 1시간으로 설정하여 물 사용량을 측정하였다. 그리고 측정된 시간단위 물 사용량을 이용하여 직결 급수방식의 시간계수 및 패턴을 도출하였다. 시간계수 산정식은 식(1)과 같이 정의한다.
- 급수방식 전환에 따른 공급 안정성 검토를 위해 수리해석 결과를 이용하여 최적 전환범위에서의 용수부족량, 배수지유출량 변화 등을 시나리오별로 비교하여 제시하였다. 또한, 급수방식 전환 전･후의 잔류염소 농도변화 분석을 통해 수질적 측면에서의 영향에 대해서도 고찰을 실시하였다.
- 급수방식 전환의 타당성을 검증하기 위해 환경적, 수량적, 수질적 측면에서의 급수방식 전환 전･후의 효과분석을 실시하였다. 환경적 측면에서의 효과 및 타당성검증을 위해 최적 전환범위 시점에서 직결 급수방식으로 전환된 공동주택단지의 현황자료를 비선형회귀분석을 통해 도출된 전력 저감량 예측 모델에 적용함으로써 예상되는 전력 저감량 및 이산화탄소 배출량을 산정하였다.
- 급수방식 전･후의 시간단위 물 사용량 측정 결과를 이용하여 급수방식 전환에 따른 요일별 물 사용패턴 및 시간계수의 변동에 대해 고찰하였다.
- 급수방식에 따라 물 사용량 패턴이 상이할 것으로 판단되어 저수조에서 직결 급수방식으로 전환공사를 실시하는 공동주택단지를 대상으로 메인 수도계량기에 촬상식 유량로거를 부착하고 측정간격을 1시간으로 설정하여 물 사용량을 측정하였다. 그리고 측정된 시간단위 물 사용량을 이용하여 직결 급수방식의 시간계수 및 패턴을 도출하였다.
- 급수방식을 전환한 공동주택단지들을 대상으로 급수방식 전환 전･후의 월별 전력 사용량을 조사하였으며, 이를 토대로 급수방식 전환 전･후 전력 저감량을 산정하였다. 조사한 해당 공동주택단지들의 정보를 활용하여 전력 저감량 예측 모델을 도출하기 위해 통계 분석 프로그램인 IBM SPSS Statistics 23.
- 급수방식 전환에 따른 공급 안정성 검토를 위해 수리해석 결과를 이용하여 최적 전환범위에서의 용수부족량, 배수지유출량 변화 등을 시나리오별로 비교하여 제시하였다. 또한, 급수방식 전환 전･후의 잔류염소 농도변화 분석을 통해 수질적 측면에서의 영향에 대해서도 고찰을 실시하였다.
- 따라서 본 연구에서는 급수방식 전환 전･후의 시간당 물 사용량 측정 및 PDA수리해석을 통하여 직결급수방식으로 전환하는 경우 급수방식의 최적 전환범위 산정에 관해 고찰하였다. 또한, 급수방식 전환에 따른 정량적인 효과를 제시하기 위해 비선형 회귀분석을 이용한 전력 저감량 예측 모델을 개발하여, 급수방식을 전환하는 경우 저감할 수 있는 전력 저감량 및 이산화탄소배출량 예측결과를 도출하였다.
- 0을 이용하여 실시하였다. 또한, 도출한 회귀계수들의 유의성 검정을 실시하기 위하여 종속변수와 독립변수간의 t값과 p값, 결정계수들을 확인하였으며. 공선성 검정을 위해 F값을 확인하여 검정을 실시하였다.
- A아파트와 B아파트의 경우 저수조 급수방식에서의 물 사용량과 직결 급수방식으로 전환된 이후의 물 사용량을 측정하였다. 또한, 요일별, 급수세대수에 따른 패턴 비교를 위해 직결 급수방식으로 물을 공급받고 있는 C아파트와 D아파트를 대상으로 시간단위 물 사용량 측정을 실시하였다. 다음 Table 2는 물 사용량을 측정한 공동주택단지의 현황정보와 측정주기 및 측정일을 나타낸다.
- 본 연구에서 급수방식을 전환한 공동주택단지들을 대상으로 현장조사를 통해 건축연도, 세대수, 동수, 층수, 배수관압, 수도사용량, 전력사용량 등의 정보를 수집하였다. 그리고 이러한 정보들을 활용하여 급수방식 전환시 저감할 수 있는 전력 사용량 예측모델을 개발하고자 비선형 회귀분석을 실시하였다.
- 본 연구에서 급수방식의 최적 전환 범위 산정을 위해 연구대상지역의 PDA(Pressure Driven Analysis)수리해석을 실시하였으며, 신뢰성 있는 연구결과를 도출하기 위해서 연구대상지역의 관말지역이나 가압장전･후, 분기점 등 주요 지역의 수압 및 잔류염소 농도를 실측하여 관망도를 검･보정하였다.
- 본 연구에서는 급수방식을 전환하는 경우 수압 및 체류시간을 기준으로 하여 급수방식의 전환을 실시하였으며, 다음과 같이 요약할 수 있다.
- 본 연구에서는 선정한 연구대상지역의 관망내에서 비정상상태 시뮬레이션을 하는 경우 비현실적인 결과를 도출할 수 있는 DDA(Demand Driven Analysis)수리해석을 실시하지 않고 절점에서의 수압과 용수 공급량간의 변화를 모의 할 수 있는 PDA(Pressure Driven Analysis)수리해석을 실시하였다. 또한, PDA수리해석을 실시하기 위해서 본 연구에서는 Bentley사의 WaterGEMS CONNECT Edition인 수리해석 프로그램을 활용하였다.
- 비선형 회귀분석을 실시할 때 전력 저감량을 종속변수로 설정하고 전력 저감량에 영향을 끼칠 수 있는 인자들인 세대수, 층수, 물 사용량을 독립변수로 설정하였다. 비선형회귀분석을 실시하기 위하여 사용한 통계분석 프로그램은 일반적으로 상용화 되어 있는 통계 분석 프로그램인 IBM SPSS Statistics 23.
- 수질적인 측면을 고려한 급수방식의 최적 전환 범위 산정을 하기 위하여 저수조 급수방식인 절점 중 체류시간이 긴 절점부터 순차적으로 급수방식의 전환을 진행하였다. Fig 11과 Fig 12은 체류시간을 기준으로 급수방식을 전환하는 경우 최초로 수압 부족이 발생하는 전환율의 수압분포도와 잔류염소 농도 분포도를 나타낸 것이다.
- 본 연구에서는 저수조 급수방식에서 직결 급수방식으로 급수방식을 전환하기 위한 최적 범위를 산정하기 위해 현재 연구대상지역 내에서 저수조 급수방식을 사용하고 있는 334개소의 절점을 대상으로 수리해석을 실시하였다. 시나리오는 경제적인 효과를 고려하여 수압이 높은 순으로 전환을 실시한 경우와 수질적인 개선 효과를 고려하여 체류시간이 긴 절점부터 순차적으로 전환을 실시한 경우로 설정하여 분석을 실시하였다.
- 첫 번째 시나리오는 수리해석 결과, 저수조 급수방식을 사용하고 있는 수용가 중 배수관압이 높은 수용가부터 순차적으로 직결 급수방식으로 전환하는 시나리오로 설정하였으며, 두 번째 시나리오는 수리해석 결과, 저수조 급수방식을 사용하고 있는 수용가 중 체류시간이 긴 수용가부터 순차적으로 직결 급수방식으로 전환하는 시나리오로 설정하였다. 시나리오별로 급수방식 전환율을 증가시키면서 분석을 실시한 결과를 바탕으로 상수도 시설기준의 수압 기준을 충족하지 못하는 시점을 기준으로 하여 최적 전환 범위를 산정하였다.
- 저수조 급수방식을 사용하고 있는 수용가들을 대상으로 하여 수압과 체류시간을 고려한 급수방식 전환 시나리오를 설정하고, 직결 급수방식 전환율을 확대하면서 그에 따른 모의 결과를 분석하였다.
- 총 잔류염소 감소계수는–0.817831로 설정하였고 초기 잔류염소 농도는 SJ배수지에 물을 공급하는 Y정수장 유출수의 평균 잔류염소 농도인 0.42 mg/L를 적용하였다.
- 급수방식 전환의 타당성을 검증하기 위해 환경적, 수량적, 수질적 측면에서의 급수방식 전환 전･후의 효과분석을 실시하였다. 환경적 측면에서의 효과 및 타당성검증을 위해 최적 전환범위 시점에서 직결 급수방식으로 전환된 공동주택단지의 현황자료를 비선형회귀분석을 통해 도출된 전력 저감량 예측 모델에 적용함으로써 예상되는 전력 저감량 및 이산화탄소 배출량을 산정하였다. 이산화탄소 배출량 산정은 MOTIE(the Ministry of Trade Industry and Energy)에서 제시하고 있는 전력량에 따른 이산화탄소 배출량 기준인 0.
대상 데이터
- 급수방식의 전환에 따른 물 사용량과 패턴을 측정하기 위하여 직결 급수방식으로 전환된 공동주택단지 4개소를 대상으로 현장측정을 실시하였다. A아파트와 B아파트의 경우 저수조 급수방식에서의 물 사용량과 직결 급수방식으로 전환된 이후의 물 사용량을 측정하였다.
- 본 연구에서는 저수조 급수방식에서 직결 급수방식으로 급수방식을 전환하기 위한 최적 범위를 산정하기 위해 현재 연구대상지역 내에서 저수조 급수방식을 사용하고 있는 334개소의 절점을 대상으로 수리해석을 실시하였다. 시나리오는 경제적인 효과를 고려하여 수압이 높은 순으로 전환을 실시한 경우와 수질적인 개선 효과를 고려하여 체류시간이 긴 절점부터 순차적으로 전환을 실시한 경우로 설정하여 분석을 실시하였다.
데이터처리
- 또한, 도출한 회귀계수들의 유의성 검정을 실시하기 위하여 종속변수와 독립변수간의 t값과 p값, 결정계수들을 확인하였으며. 공선성 검정을 위해 F값을 확인하여 검정을 실시하였다.
- 본 연구에서 급수방식을 전환한 공동주택단지들을 대상으로 현장조사를 통해 건축연도, 세대수, 동수, 층수, 배수관압, 수도사용량, 전력사용량 등의 정보를 수집하였다. 그리고 이러한 정보들을 활용하여 급수방식 전환시 저감할 수 있는 전력 사용량 예측모델을 개발하고자 비선형 회귀분석을 실시하였다.
- 비선형 회귀분석을 실시할 때 전력 저감량을 종속변수로 설정하고 전력 저감량에 영향을 끼칠 수 있는 인자들인 세대수, 층수, 물 사용량을 독립변수로 설정하였다. 비선형회귀분석을 실시하기 위하여 사용한 통계분석 프로그램은 일반적으로 상용화 되어 있는 통계 분석 프로그램인 IBM SPSS Statistics 23.0을 이용하여 실시하였다. 또한, 도출한 회귀계수들의 유의성 검정을 실시하기 위하여 종속변수와 독립변수간의 t값과 p값, 결정계수들을 확인하였으며.
- 급수방식을 전환한 공동주택단지들을 대상으로 급수방식 전환 전･후의 월별 전력 사용량을 조사하였으며, 이를 토대로 급수방식 전환 전･후 전력 저감량을 산정하였다. 조사한 해당 공동주택단지들의 정보를 활용하여 전력 저감량 예측 모델을 도출하기 위해 통계 분석 프로그램인 IBM SPSS Statistics 23.0를 활용하여 비선형 회귀분석을 실시하였다. 다음 Table.
이론/모형
- 위의 수리해석 결과를 바탕으로 현재 저수조 급수방식을 사용하고 있는 334개소에서 직결 급수방식으로 급수방식을 전환하는 경우 잔류염소 농도 확보 가능성을 확인해보고자 잔류염소 감소식을 활용하여 연구결과를 산정하였다. Rossman et al(1994)에서의 연구방법으로 총 잔류염소 감소계수를 도출하였으며, 도출한 결과는 다음 Table. 8과 같이 나타내었다.
- 본 연구에서는 선정한 연구대상지역의 관망내에서 비정상상태 시뮬레이션을 하는 경우 비현실적인 결과를 도출할 수 있는 DDA(Demand Driven Analysis)수리해석을 실시하지 않고 절점에서의 수압과 용수 공급량간의 변화를 모의 할 수 있는 PDA(Pressure Driven Analysis)수리해석을 실시하였다. 또한, PDA수리해석을 실시하기 위해서 본 연구에서는 Bentley사의 WaterGEMS CONNECT Edition인 수리해석 프로그램을 활용하였다.
- 환경적 측면에서의 효과 및 타당성검증을 위해 최적 전환범위 시점에서 직결 급수방식으로 전환된 공동주택단지의 현황자료를 비선형회귀분석을 통해 도출된 전력 저감량 예측 모델에 적용함으로써 예상되는 전력 저감량 및 이산화탄소 배출량을 산정하였다. 이산화탄소 배출량 산정은 MOTIE(the Ministry of Trade Industry and Energy)에서 제시하고 있는 전력량에 따른 이산화탄소 배출량 기준인 0.425 kgCO2/kWh를 활용하였다.
성능/효과
- 334개의 저수조 급수방식을 사용하고 있는 수용가를 대상으로 분석한 결과, 상수도시설기준인 0.1 mg/L를 충족하지 못하는 수용가의 개수는 334개 중 9개로 도출되었다. 하지만, 직결 급수방식으로 전환됨에 따라 저수조 체류시간이 없는 조건에서는 0.
- 급수방식 전환 효과 분석 결과, 급수방식 전환율에 따른 예상 전력 저감량은 수압을 기준으로 전환하는 경우 511,5451 kWh, 체류시간을 기준으로 전환하는 경우 60,823 kWh로 산정되었다.
- 급수방식 최적 전환 범위산정 결과, 연구대상지역의 수요량을 기준으로 하여 급수방식 전환율이 수압을 기준으로 전환하는 경우 68.32 %, 체류시간을 기준으로 하는 경우 64.56 %일 때 상수도시설기준에 충족하지 못하는 절점들이 도출되었다. 이 때 저수조 급수방식을 사용하고 있는 334개의 절점 중에서 수압을 기준으로 하는 경우 91개, 체류시간을 기준으로 하는 경우 82개를 전환하였으며, 부족한 수요량은 각각 약 3.
- 다만, 수압을 기준으로 전환하는 시나리오 1에서 더 많은 개소수의 전환이 가능하고, 그에 따라 더 많은 전력 저감량 및 이산화탄소 저감이 가능하여, 경제적인 측면과 환경적인 측면에서는 수압이 높은 순으로 급수방식을 전환하는 것이 타당하다고 판단된다. 반면, 소비자의 요구수준과 안전성, 수돗물 신뢰도 향상 등을 고려한다면 더 높은 수질 개선효과가 기대되는 시나리오 2와 같은 방법을 적용함이 타당할 것이라 판단된다.
- 또한, 산정된 전력 저감량으로 이산화탄소 배출 저감량을 산정한 결과, 수압을 기준으로 하는 경우 217,406 kgCO2, 체류시간을 기준으로 하는 경우25,849 kgCO2 저감되었다. 또한, 급수방식의 전환이 수용가에서 잔류염소 농도 개선효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
- 68인 것으로 보아 독립변수들이 종속변수로 설정한 전력 저감량에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 독립변수와 종속변수간의 관계를 파악하고자 t값과 p값을 확인해본 결과, 배수관압과 세대수가 층수보다 전력 저감량에 더 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 층수는 상대적으로 종속변수에 끼치는 영향이 낮은 것으로 도출되었다.
- 급수방식 전환 효과 분석 결과, 급수방식 전환율에 따른 예상 전력 저감량은 수압을 기준으로 전환하는 경우 511,5451 kWh, 체류시간을 기준으로 전환하는 경우 60,823 kWh로 산정되었다. 또한, 산정된 전력 저감량으로 이산화탄소 배출 저감량을 산정한 결과, 수압을 기준으로 하는 경우 217,406 kgCO2, 체류시간을 기준으로 하는 경우25,849 kgCO2 저감되었다. 또한, 급수방식의 전환이 수용가에서 잔류염소 농도 개선효과가 있는 것을 확인할 수 있었다.
- 본 연구에서는 급수방식을 전환한 결과 수압을 기준으로 급수방식을 전환하는 경우 더 많은 개소를 전환할 수 있었으며, 산정되는 예상 전력 저감량도 더 많이 저감할 수 있는 것으로 도출되어 급수방식을 전환하는 경우 수압을 기준으로 전환할 때 더 많은 효과를 보는 것으로 나타났다. 하지만, 현장 조사한 개소수가 미흡하고 조사한 전력 사용량이 순수하게 급수설비에 사용된 전력 사용량이 아니기 때문에 명확하게 급수설비에 사용된 전력량이 저감하였다고 판단하기엔 다소 어려움이 있을 것으로 판단된다.
- 분석 결과, F값이 168.68인 것으로 보아 독립변수들이 종속변수로 설정한 전력 저감량에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 독립변수와 종속변수간의 관계를 파악하고자 t값과 p값을 확인해본 결과, 배수관압과 세대수가 층수보다 전력 저감량에 더 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 층수는 상대적으로 종속변수에 끼치는 영향이 낮은 것으로 도출되었다.
- Fig 9와 Fig 10은 시나리오 1에 따라 급수방식 전환시 최초로 기준치 미만의 수압이 발생하는 시점에서의 수압 분포도와 잔류염소 농도 분포도를 나타낸다. 수압을 기준으로 하여 급수방식을 전환하는 경우 유량을 기준으로 하여 전환율이 68.32 %인 시점부터 상수도시설기준의 수압 범위에 적합하지 않은 절점들이 도출되었으며, 이때 총 급수 방식을 전환한 지역은 저수조 급수방식을 사용하고 있는 총 334개의 절점 중 91개의 절점이 전환되었다. 수압 범위에 적합하지 않아 출수량 부족으로 판단되는 절점들의 총 부족 공급량은 약 3.
- 시간 최대계수 산정 결과, B아파트는 1.9884(목요일오전 7∼8시), A아파트는 2.0752(금요일 오전 9∼10시), D아파트는 2.1102(금요일 오전 7∼8시), C아파트는 2.2535(수요일 오전 7∼8시)로 거주인구수가 큰 아파트 일수록 시간최대계수가 점차 작아짐을 확인할 수 있었다.
- 시나리오 1과 시나리오 2에서 상수도 시설기준의수압 범위에 적합하지 않아 출수량 부족으로 판단되는 지역은 관말지역이었으며 표고가 약 35 m로 연구대상지역내에서 표고가 높은 지역에 해당하는 지점이었다. 또한, 소형 가구나 단독 주택과 같은 소형 주거지역이었다.
- 앞서 도출된 회귀식을 활용하여 시나리오별로 급수방식의 전환율에 따른 전력 저감량을 예측한 결과는 다음 Table 6, Table 7과 같다. 시나리오 1에서 도출된 최적 전환범위는 68.32 %로 예상 전력 저감량은511,545 kWh로 도출되었으며, 세대수와 층수가 큰 공동주택단지일수록 예상되는 전력 저감량이 크게 산정되는 것으로 나타났다.
- 7은 시나리오2를 기준으로 하여 저수조 급수방식에서 직결 급수방식으로 전환하는 경우 예측 모델을 통해 산정된 예상 전력 저감량을 나타낸다. 시나리오 2의 경우 급수방식의 전환 범위가 64.56 %일 때 상수도 시설기준 상의 수압기준을 충족하지 못하는 것으로 나타났으며 이 때 급수방식 전환에 따른 예상 전력 저감량은 60,823 kWh로 산정되었다.
- 상대적으로 사용량이 많은 주말에는 일 6∼7회 정도 저수조로 물을 유입되었으며 일일 약 592∼723 m3의 수량이 저수조로 유입됨을 알 수 있었다. 저수조 운영방식의 경우, A아파트의 경우 항시 최고 운영 수위를 유지도록 저수지를 운영하고 있었으며, B아파트의 경우 최고 운영 수위와 최저 운영 수위를 기준으로 수돗물을 공급하고 있어 저수조 운영 방식에 따라 물 사용량 패턴 및 시간계수 등에 차이가 발생함을 알 수 있었다. 다만, 본 연구에서는 측정주기를 1시간으로 설정함에 따라 실제 물 사용특성을 고찰하기에는 한계가 존재한다.
- 직결 급수방식 도입에 따른 환경적인 측면에서의 효과 검토를 위해 이산화탄소 배출 저감량을 시나리오별로 산정한 결과 시나리오 1에서는 217,406 kgCO2, 시나리오 2에서는 25,849 kgCO2으로 도출되어, 급수방식 전환은 에너지 절약과 환경적인 측면에서 모두 타당할 것으로 판단된다.
- 첫 번째 시나리오는 수리해석 결과, 저수조 급수방식을 사용하고 있는 수용가 중 배수관압이 높은 수용가부터 순차적으로 직결 급수방식으로 전환하는 시나리오로 설정하였으며, 두 번째 시나리오는 수리해석 결과, 저수조 급수방식을 사용하고 있는 수용가 중 체류시간이 긴 수용가부터 순차적으로 직결 급수방식으로 전환하는 시나리오로 설정하였다. 시나리오별로 급수방식 전환율을 증가시키면서 분석을 실시한 결과를 바탕으로 상수도 시설기준의 수압 기준을 충족하지 못하는 시점을 기준으로 하여 최적 전환 범위를 산정하였다.
- 체류시간을 기준으로 급수방식을 전환하는 경우 유량을 기준으로 하여 전환율이 64.56 %인 시점부터 상수도 시설기준의 수압 범위에 적합하지 않은 절점들이 도출되었으며 이때 총 급수 방식을 전환한 지역은 저수조 급수방식을 사용하고 있는 총 334개의 절점중 82개의 절점이 전환되었다. 수압 범위에 적합하지않아 출수량 부족으로 판단되는 절점들의 총 부족 공급량은 약 3.
- 1 mg/L를 충족하지 못하는 수용가의 개수는 334개 중 9개로 도출되었다. 하지만, 직결 급수방식으로 전환됨에 따라 저수조 체류시간이 없는 조건에서는 0.1 mg/L를 충족하지 못하는 수용가의 개수가 3개로 줄어듬을 확인할 수 있었다. 체류시간이 증가함에 따라 감소하는 잔류염소의 특성을 고려할 때 직결 급수방식으로 전환시 저수조 체류시간만큼 농도감소가 발생하지 않음으로써, 수질적으로 보다 안전한 수돗물 공급이 가능할 것이라 판단된다.
- 한편, 시간 최대계수는 인구 규모에 따라 상이한 결과를 나타내나 시간계수 패턴은 사회적인 활동 및 일상적인 생활 패턴이 유사함에 따라 직결 급수방식에서는 4개의 공동주택단지에서 모두 유사한 패턴을 가지는 것이라 판단된다. 평일에는 오전 7∼8시 시간대와 오후 7∼8시 시간대에서 시간계수가 높은 시간대로 나타났으며, 주말에는 오전8∼9시 시간대와 오후 8∼9시 시간대에서 시간계수가 높은것으로 나타났다.
- Table 1은 연구대상지역의 SJ배수지 현황정보를 나타낸다. 현재 연구대상지역의 경우 총 물 수요량 기준으로 약 56 %가 직결 급수방식으로 공급되고 있으며, 약 46 %에 해당하는 334개 절점에서 저수조 급수방식으로 공급되고있는 것으로 조사되었다.
후속연구
- 저수조 운영방식의 경우, A아파트의 경우 항시 최고 운영 수위를 유지도록 저수지를 운영하고 있었으며, B아파트의 경우 최고 운영 수위와 최저 운영 수위를 기준으로 수돗물을 공급하고 있어 저수조 운영 방식에 따라 물 사용량 패턴 및 시간계수 등에 차이가 발생함을 알 수 있었다. 다만, 본 연구에서는 측정주기를 1시간으로 설정함에 따라 실제 물 사용특성을 고찰하기에는 한계가 존재한다. 또한, 저수조의 용량, 세대수, 층수, 운영방식 등에 따라 저수조 유입 패턴, 물 사용패턴 등이 사용하게 나타날수 있어, 추후 이러한 조건을 고려하여 더 많은 공동주택단지를 대상으로 물 사용량을 측정한다면 보다 의미 있는 결과 도출이 가능할 것이라 판단된다.
- 따라서 추후 급수방식의 전환을 검토하고 있는 공동주택단지들을 대상으로 하여 충분한 개소수의 현장 정보 수집이 가능하고, 엘리베이터, 가로등의 전력사용량이 포함되지 않고 기존의 급수펌프와 부스터펌프에서 사용된 전력사용량만을 수집할 수 있게 된다면, 본 연구에서 제안한 방법으로 좀 더 현실적인 급수방식 전환효과 분석 및 타당성 검증이 가능할 것이라 판단된다.
- 하지만, 4개소의 공동주택단지를 대상으로 도출한 결과로 직결 급수방식의 물 사용패턴으로 일반화하기에는 측정 개소수가 적어 신뢰성 있는 결과라 판단하기에는 한계가 있다. 따라서, 신뢰성 있는 패턴을 도출하기 위해서는 다양한 조건의 공동주택단지를 대상으로 물 사용량 실측을 실시할 필요가 있을 것이라 판단된다.
- 더불어 수압을 기준으로 급수방식을 전환하는 경우 전환 개소수와 함게 용수 부족량도 증가하므로 인근 수용가의 출수 불량 등의 민원 발생 가능성도 있다. 따라서, 직결급수 최적 범위 산정은 보다 세밀한 수질해석 및 현장조사가 선행되어야 하며, 추후 발생가능한 문제점들을 미연에 방지할 수 있도록 블록 단위로 관망정비, 소배수지 설치, 가압/증압장설치, 노후관로 개량 등의 방안을 추가적으로 고려할 필요가 있다고 판단된다.
- 또한, 보다 면밀한 수리해석을 통해 블록별로 관망정비 및 가압, 재염소 등의 방안을 추가적으로 검토한다면 급수방식 전환에 따라 발생할 수 있는 문제점들을 해결하고 도입 범위를 확대할 수 있는 현실성 있는 대안을 마련할 수 있을 것이라 판단된다.
- 다만, 본 연구에서는 측정주기를 1시간으로 설정함에 따라 실제 물 사용특성을 고찰하기에는 한계가 존재한다. 또한, 저수조의 용량, 세대수, 층수, 운영방식 등에 따라 저수조 유입 패턴, 물 사용패턴 등이 사용하게 나타날수 있어, 추후 이러한 조건을 고려하여 더 많은 공동주택단지를 대상으로 물 사용량을 측정한다면 보다 의미 있는 결과 도출이 가능할 것이라 판단된다.
- 또한, 소형 가구나 단독 주택과 같은 소형 주거지역이었다. 이는 절점에 요구되는 용수량을 충분한 수압으로 출수량 부족 없이 공급하기엔 배수관압이 낮은 것으로 판단되며, 이러한 경우 가압장, 소배수지설치 등 도입 확대 방안에 대해 추가적인 분석이 필요할 것이라 판단된다.
- 1 mg/L를 충족하지 못하는 수용가의 개수가 3개로 줄어듬을 확인할 수 있었다. 체류시간이 증가함에 따라 감소하는 잔류염소의 특성을 고려할 때 직결 급수방식으로 전환시 저수조 체류시간만큼 농도감소가 발생하지 않음으로써, 수질적으로 보다 안전한 수돗물 공급이 가능할 것이라 판단된다.
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