파주 스마트 워터 시티 구축을 위해 생산과 공급 전 과정에 ICT 기술을 접목했다. <자료제공=K-water SWMI 브로슈어>ICT 융합해 효율성·안전성·안정성 극대화시켜

지난 4월12일부터 17일까지 지구촌 물 문제 해결방안을 모색하기 위한 6일간의 물 여정이 성황리에 끝났다. ‘제7차 세계물포럼’은 한국의 물 리더십 발휘로 ‘대구·경북’이 물 전문 도시로 도약하는 계기를 마련했으며 더불어 한국의 물 위상도 한층 더 강화했다는 평가다. 이번 물포럼에서는 과학기술이 특히 주목받은 가운데 한국수자원공사(사장 최계운, K-water)는 물의 미래를 위해 ‘스마트 물관리’ 방안을 제시해 전 세계의 이목을 끌었다.

전 세계의 물은 서서히 사라지고 있으며 물을 둘러싼 이해관계자의 갈등 심화 등 물 분쟁은 끊이지 않고 있다. 물 부족으로 어려움을 겪고 있는 국가가 있는 가하면 반대편에서는 거대 도시화로 물 사용량은 날로 늘어나고 있다. 한국 역시 OECD 국가 중 유일하게 ‘심각한 물 스트레스’ 국가로 분류됐을 정도로 향후 물 부족 심화 가능성을 배제할 수 없다.

‘세계경제포럼 2015’에 따르면 물 관련 위기가 인류가 직면한 10대 위기 중 가장 영향력이 큰 위기로 평가되고 있다. 이처럼 인류의 미래는 물에 달려있다. 우리는 물 분야 도전을 요구받고 있고 해결방안 모색에 당면했다. ‘물의 위협이 곧 기회’라는 발상과 물 문제 해결을 위해서는 패러다임의 전환이 필요하다는 것도 ‘제7차 세계물포럼’에서 많은 물 전문가들의 공감을 이끌어냈다.

이에 대해 지구촌 물 문제 해결을 위해 K-water가 주력하고 있는 사업이 바로 ‘스마트 물관리 이니셔티브’(Smart Water Management Initiative, 이하 SWMI)로, 물을 과학적이고 체계적으로 관리하는 미래형 물 관리 전략을 말한다.

K-water, 백서 통해 스마트 물관리 전파

앞서 K-water는 물포럼이 진행된 지난 4월13일 ‘2015 세계물포럼 과학기술과정 백서(White Paper)’를 발간해 스마트 물관리 기술의 우수성을 전 세계에 알렸다. K-water는 과학기술과정 백서의 주제를 ‘물을 위한 스마트한 기술(Smart technology for Water)’로 정하고, 지구촌 물 문제 해결을 위한 새로운 물 관리 패러다임인 SWMI를 제시했다.

또한 16일 대구 엑스코에서 SWMI 특별 세션을 열어 1300여명의 각국 물 관계자들이 참석한 가운데 글로벌 물 위기 극복 해법을 본격 논의했다.

SWMI는 취수원에서부터 최종 소비자에 이르기까지 수질·수량 정보를 실시간으로 공유할 수 있도록 기존의 물 관리 기술과 정보통신 기술(ICT)을 융합해 스마트 워터 그리드를 기반으로 하는 기술이다.

지금까지의 물관리가 취수원에서부터 소비자에게로 물이 잘 흐르도록 만드는 것이었다면 SWMI가 실현할 물관리는 과학적으로 판단하고 자유롭게 소통하는 시스템을 일컫는 것이다. 물의 생산, 공급, 소비자, 재사용까지 모든 물 순환 체계에 대한 정보가 다(多 )방향 전달을 통해 적재적소 필요한 곳에 활용될 수 있다.

또한 SWMI는 수자원 중심의 물관리 관점을 물 흐름 전 영역으로 확장하는 한편, 스마트 워터 그리드 기반의 설계 및 운영을 통해 물의 안정성·안전성·효율성을 확보해 기존과는 다른 물 관리의 혁신을 도모한다.

스마트 기술을 적용한 물관리는 물순환 전 과정에서 생성되는 데이터를 체계적으로 수집해 활용할 수 있으며 모든 단계에서 시스템 내·외부 통합 및 제어를 위한 ICT가 적용된다.

3S 융합으로 완성되는 SWMI
SWMI는 디바이스, 솔루션, 서비스의 융합을 기반으로 실현된다. 디바이스(Smart Devices)는 지능형 센서링 등 다양한 스마트 장비를 활용해 물의 흐름과 현황을 파악하고 양뱡향 통신장치를 통해 정보를 공유한다. 또 로봇 기술과 첨단 진단 장비를 통해 지능화된 물관리가 가능해진다.

솔루션(Smart Solutions)은 강우 예측 시스템, 실시간 수문 정보 시스템, 홍수 분석 시스템, 저수지 용수 공급 시스템, 발전 통합 운영 시스템, 수처리 시설 통합 운영 시스템 등을 통한 과학적 분석과 운영을 실현한다.

서비스(Smart Services)는 일방적인 데이터 수집이 아닌 양방향 통신을 통해 소비자의 수요에 즉각적으로 대응할 수 있다. 빅데이터를 적극적으로 활용해 소비자 중심 물관리를 실현한다.

SWMI는 획기적인 삶의 질 개선이 가능해질 것으로 내다보고 있다. SWMI가 실현되면 지상에 설치된 우랑계 뿐만 아니라 강우 데이터와 위성을 활용한 실시간 정보 취합으로 기상변화에 대한 초정밀 예측이 가능해진다. 이에 따라 물 관련 자연재해 발생 가능성을 정확히 예측해 철저한 사전 대비를 할 수 있다.

혁신적 물관리로 삶의 질 개선
또한 지금까지의 방식처럼 수원의 공급 능력에 의존하지 않고 지하수, 해수, 빗물 등 활용 가능한 모든 수자원을 조합해 최적의 활용 시스템을 제공한다. 따라서 댐 건설 등 대규모 인프라 건설 없이도 필요한 때, 필요한 곳에 물을 공급하고 재활용할 수 있다. 더불어 신규 수자원시설 개발을 최소화하고 기존의 수자원을 최대로 활용해 물 관리 효율을 극대화한다.

아울러 ICT를 기반으로 소비 패턴을 분석함으로써 생산량과 공급량을 적절하게 운영할 수 있도록 했다. 사람이 직접 확인해야 했던 누수까지도 물 사용 현황을 실시간 모니터링을 통해 물 수요를 사전 예측해 불필요한 공급 및 누수를 최소화한다.

한국에서 SWMI가 적용된 사례로는 파주 스마트 워터 시티가 있다. 파주는 고도정수처리시설을 도입하고 250개의 수질항목을 검사하는 등 다양한 노력을 기울이고 있음에도 불구하고 수돗물 음용률은 여전히 낮은 실태다. 이에 K-water는 수돗물에 대한 인식을 바꾸고 환경오염, 탄소발생 등의 불필요한 사회적 비용이 증가하는 현실을 개선하며 ‘인체에 건강한 수돗물’을 공급하기 위해 스마트 워터 시티를 구축했다.

파주 스마트 워터 시티 성공사례로 꼽혀

수돗물 공급 과정 중 재염소 설비 설치, ICT 기반의 실시간 수질 감시 및 정보 공개, 수질 변동 예상 구간에 관세척 시행, 토탈 케어 서비스 시행을 통해 수돗물 수질 안정성 향상 및 염소 냄새 저감과 수질전광판 설치로 수돗물 신뢰도 향상 등을 기대했다.

그 결과 파주시의 수돗물 음용률이 1%에서 19.3%로 증가했으며 주민 만족도도 80.7%에 달하게 됐다.

또한 통합물관리 의사결정 시스템도 SWMI가 적용된 성공 사례다. 극한 홍수와 이상 가뭄의 빈도가 늘어가는 우리나라처럼 수자원의 편차가 큰 경우에는 과학적 물관리 요구된다. K-water는 전국 50개 댐·보 통합 운영·관리, 2000여개 관측소의 실시간 자료를 취합해 안정적 홍수조절 및 용수 공급을 가능케했다.

향후 SWMI는 국내 지속 적용을 통한 통합물관리 세계적 수준의 도약을 도모하고 있으며 K-water 기술 경쟁력을 활용한 해외 물 시장 진출을 가속화할 계획이다.

대한민국의 물 미래 SWMI가 선도할 것

K-water에 따르면 통합물관리 수준이 현재 세계 14위에 머물러 있는 것을 2024년까지 세계 TOP3 수준까지 끌어올리며 댐용수 이용률과 홍수조절 활용률도 2024년까지 100% 달성을 목표로 삼았다.

또한 수돗물 수질 안정성 및 신뢰도 향상을 통해 수돗물 직접음용률도 현재 5.4%에서 2024년 30%로 향상시킬 계획이다.

현재 건설 중심의 해외 물 시장 참여에서 SWMI를 활용한 고부가가치 기술 수출 중심으로 해외 물 시장 개척에도 본격적으로 뛰어든다. 제7차 세계물포럼을 통해 더욱 탄력을 받아 국제사회의 이슈로 부각시킨 것도 한몫할 것으로 전망된다.

한국수자원공사 최계운 사장은 “미래는 물을 어떻게 활용하고 관리하느냐에 따라 결정된다고 할 정도로 물관리 중요성이 대두되고 있다”며 “이번 제7차 세계물포럼에서 SWMI가 전 세계 물 문제 해결을 위한 솔루션으로 제시돼 우리의 앞선 물관리 기술을 전 세계에 소개하고 이를 확산하는데 최선을 다하겠다”고 포부를 밝혔다.