Logic 모델에 따른 서산 스마트물관리 시범사업 분석

한국수자원공사 K-water융합연구원 물정책연구소

1. 서론
  다양한 물관련 문제 해결과 물 관리의 효율 향상을 위해 많은 기술들이 물 관리에 적용되어 왔다. 최근에는 정보통신기술(ICT)이 물 생산 및 배분과정에서 효율성을 극대화하기 위해 적용되어 왔다(Byeon et al., 2015). 또한 한국에서는 스마트 워터 그리드(SWG) 개발을 위해 많은 프로젝트들이 진행되고 있으며(Byeon et al., 2014), ICT에 기반하여 수원을 연결하고 수처리를 최적화함으로써 지속가능한 물 공급이 가능하도록 하는 기술들이 적용되었다.  

  더불어, 하천에서의 수량관리 뿐만 아니라 생태계 지속가능성, 경제적?사회적 복지를 포함한 전체 물 관리를 포괄하는 혁신적 기술의 개발로 통합물관리(IWRM)에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 관점에서, ICT를 통한 문제해결 방법은 IWRM의 실행과 물의 지속가능성을 달성하는데 중요한 역할을 한다(Byeon et al., 2015). ICT와 접목된 물관리를 기존의 물관리와 구별하여 스마트 물관리(SWM)라고 하고 있다. 스마트 물관리는 수자원 모니터링, 문제 진단, 효율성 향상 및 조화로운 관리를 통해 모든 시민들에게 지속가능한 물 공급을 가능하도록 하여 물 문제를 해결하도록 하고 있다.

2. 연구방법
   본 연구는 서산 스마트물관리 시범사업을 대상으로 하여 Logic 모델에 따라 분석하였다.
 2.1 Logic model은 일반적으로 프로젝트의 자원(resources), 활동(activities), 산출(output), 성과(outcome)를 사용하여 프로젝트 요소 간 상관관계를 평가하였다.   Wisconsin 대학의 Logic model에 따르면 분석 프레임워크는 상황, 투입, 산출, 성과 및 영향, 가정, 외부 환경으로 구분된다.

 2.2 사례 성과는 UN이 발표한 지속가능발전목표(Sustainable Development Goals, SDGs) 달성으로 설정하였다. 
 
3. 결과 및 고찰
 3.1 사업 현황
  사업 대상지는 충남 서산시의 팔봉면(차리) 지역으로 2005년 이후 K-water가 서산시로부터 지방상수도를 위탁관리 하였으며, 타 지역에 비해 유수율이 현저히 낮은 반면, 인구밀도가 낮고 관로 길이가 길어 유수율 제고에 어려움을 겪어왔다. 이 지역에 관로 블록화와 스마트 물 기술을 적용하여 유수율 향상을 목표로 하였다.  

 3.2 적용 기술
  3.2.1 개요
  기존의 인력을 이용한 계량기 검침이 아닌 스마트미터와 무선통신기술(ICT)을 활용하여 원격검침, 유수율 제고 및 고객만족도를 높이는 스마트 미터링 체계 구축을 목적으로 하였다.   
 3.2.2 원격 검침 및 데이터 전송
  수용가에 설치된 스마트미터가 무선통신망을 통해 수도사업소 서버로 전송되어 관제시스템(원격지시부→기지국→관제시스템)에서 시간, 일, 월별 수돗물 사용량 등 검침정보를 자동으로 전송하고 이를 데이터로 활용한다. 

 3.2.3 스마트미터 기반의 소소블록 시스템 구축
  SWM 기술인 스마트미터 설치와 블록 세분화(소소블록, SDMA)을 통해 지속가능한 과학적 수량관리체계를 구축하였다. 2016년 4월 20일부터 7월 20일까지 스마트미터 1,550전, 기지국 30개소 설치, 소소블록 9개소 및 관제시스템을 구축하고 이후 두 달간(2016.7~9월) 시범 운영 및 유수율 제고 사업을 추진하였다.   
  이로 인해 유수율 분석을 기존 월 단위에서 일 단위로 할 수 있게 되었고, 야간 최소유량 감시를 3개 지점에서 12개 지점으로 확대하였다. TM 설비 및 아날로그 계량기가 설치된 기존 블록 시스템을 기존 2개소에서 9개로 세분화하는 소소블록 시스템으로 전환하였다. 

   * SDMA(Sub District Metering Area) : 효과적인 DMA(블록) 관리를 위해 DMA 하위에 형성된 수량(계량)관리 구역

3.2.4 데이터를 활용한 수압관리 시스템 구축
  스마트미터링 시스템과 감압밸브 원격제어 기술을 융합하여 수용가의 사용패턴을 고려한 수압관리시스템을 구축하였다. 출수불량이 예상되는 일부 고지대에 부스터펌프 설치 없이 운영하도록 적은 감압량의 감압밸브를 구역별(PMA, Pressure Management Area)로 다단으로 설치하고, 수용가의 시간대별 사용패턴 분석 등을 고려, 향후 탄력적으로 감압량을 변경 제어할 수 있도록 시스템 구성하였다. 

4. 결론
4.1 누수율 저감
  스마트미터링 및 이를 바탕으로 한 소소블록 시스템 적용 후 사업대상 지역의 유수율이 90%로 상승하였다(2016년 상반기 대비 20%, 전년 동월 대비 19% 상승). 

4.2 경제적 순익 발생
  시범운영 결과 유수율은 약 20% 개선되고, 누수량 연 190천㎥ 절감으로 인해 필요인력 감소, 순 편익의 증가 등으로 향후 8년간 6.1억원의 이익이 발생하여 B/C가 2.1이 될 것으로 예상되었다(시범운영 결과를 반영하여 유수율이 20% 개선되고 수돗물 요금이 809원/㎥ 적용?