S multi-regional water supply system is a large-scale water supply facility with a capacity of 8.5 million m3/day, which is responsible for supplying clean and safe tap water to all consumers of the metropolitan area. Since the direct or indirect impact of a single pipeline accident is serious in the large-scale pipeline with a diameter of more than 2,000 mm, continuous and systematic management is necessary. In this study, some sections of the S2 bulk water supply pipelines with an age of more than 38 years, which were expected to be seriously deteriorated, were selected for diagnosis spot. In-line inspection with MFL(Magnetic Flux Leakage) sensors was applied in the field. Through the application of MFL, it was possible to accurately pinpoint vulnerable sections, which were difficult to distinguish by direct investigation of manpower. In addition, we could derive necessary items for efficient large-diameter MFL diagnosis and verified the reliability of MFL diagnosis method through a comparison of MFL diagnosis results and UT-test results. Currently, MFL has limitation to implement in severe ovality and it is expensive foreign high-tech equipment. If we can localize MFL technology and the reliability of this technique is gradually secured, MFL will play a very important role in decision-making process of pipeline rehabilitation in the future