문서번호	물재생시설과-11660
결재일자	2014.9.16.
공개여부	대시민공개
방침번호

				시 민
주무관	물재생기전팀장	물재생시설과장		물관리정책관
안종필	황철호	이철해		09/16 김학진
협 조
	주무관		임두선

하수처리 완전자동화 개선(안)

2014. 9.

도시안전실

(물재생시설과)

::: 해당사항이 없을 경우 ‘무 ■’ 표시하시기 바랍니다.
검토항목	검 토 여 부 (■ 표시)
시민참여 고려사항	●	시민	:	유 □	(		)		무 □
	●	이해당사자	:	유 □	(		)		무 □
	●	전문가	:	유 □	(		)		무 □
	●	옴 브 즈 만	:	유 □	(		)		무 □
법령및기타 고려사항	●	법령규정	:	교통 □ 환경 □ 재해 □
				기타 □	(	예시 : 일상감사 대상여부 등	)		무 □
	●	기타사항	:	고용효과 □ 노동인지 □ 균형인지 □
				홍보 □ 취약계층 □ 성인지 □ 빗물순환 □
				장애인 □ 디자인 □ 갈등발생 가능성 □
				유지관리 비용 □ 바른 우리말 □				무 □
타자원의 활용	●	중앙부처	:	유 □	(		)		무 □
	●	민간단체	:	유 □	(		)		무 □
	●	기업	:	유 □	(		)		무 □
관 계 기 관 및 단체 협의	●	관계기관	:	유 □	(		)		무 □
	●	민간단체	:	유 □	(		)		무 □
	●	시산하기관	:	유 ■	(	중랑,난지,탄천,서남	)		무 □
언론홍보 계획	●	홍보계획	:	보도자료 □ 기자설명회 □ 현장설명회 □ 기획보도 □
				기고문 □ 기타 □ ( ) 없음 □

하수처리 완전자동화 개선(안)

안정적인 방류수처리, 효율적인 공정제어, 운영요원 근무환경 개선, 에너지절감을 위한 하수처리 완전자동화 개선(안)을 보고 드림.

Ⅰ		시설 및 인력 현황

□ 감시제어시스템 구성도

□ 감시제어시스템 현황

○ 중앙제어실에서 공정제어를 하고 있으나, 일부 현장 수동운전

- 현장제어시스템은 감시설비 대비 75%가 구성되어 86% 활용

- 중앙제어시스템은 감시설비 대비 58%가 구성되어 88% 활용

구 분		원격감시	자동제어	완전자동운전
현장	구성	87%	75%	68%
	활용	96%	86%	79%
중앙	구성	89%	58%	69%
	활용	94%	88%	86%

○ 센터별 제어현황

구분	현장제어	중앙제어
중랑	.유입동,수처리,오니처리별 부분제어 .송풍기,슬러지펌프 등 현장운전 ‣제어회로 72% 구성, 활용 89%	.유입동,수처리,오니처리별 제어가능 .송풍기,슬러지펌프 등 현장운전 ‣제어회로 85% 구성, 80% 활용
난지	.유입동,수처리,오니처리별 부분제어 .송풍기,흡입·토출밸브 현장운전 ‣제어회로 77% 구성, 활용 49%	.유입동,수처리,오니처리별 제어가능 .농축조, 탈수기 제어회로 미구성 ‣제어회로 64% 구성, 활용 74%
탄천	.유입동,수처리,오니처리별 부분제어 .소화조 오니펌프, 탈수기 제어회로 미구성 ‣제어회로 98% 구성, 활용 100%	.유입동,수처리,오니처리별 제어가능 .#1,#2 송풍기 제어회로 미구성 ‣제어회로 53% 구성, 활용 100%
서남	.유입동,수처리,오니처리별 제어가능 .송풍기, 흡입·토출밸브 제어회로 미구성 ‣제어회로 68% 구성, 활용 100%	.유입동,수처리,오니처리별 제어가능 .송풍기, 흡입·토출밸브 제어회로 미구성 ‣제어회로 47% 구성, 활용 100%

※ 감시시스템 구성 및 활용 현황(붙임1)

□ 인력 운영

○ 운영요원 근무현황(중앙,현장)

구분	근무체계	근무자 배치
		중앙제어	현장제어
중랑	- 86명(중앙14,현장72) - 4조 2교대(일근 22)	- 주간 : 5명 - 야간 : 3명	- 주간 : 32명 - 야간 : 13명
난지	- 63명(중앙10,현장53) - 4조 2교대(일근 22)	- 주간 : 4명 - 야간 : 2명	- 주간 : 29명 - 야간 : 9명
탄천	- 62명(중앙6,현장56) - 8조 1교대(일근 17)	- 주간 : 5명 - 야간 : 1명(7명)	- 주간 : 49명 - 야간 : 중앙근무
서남	- 107명(중앙5,현장102) - 4조일근(일근 25)	- 주간 : 4명 - 야간 : 1명	- 주간 : 76명 - 야간 : 18명

※ 탄천센터는 야간에 중앙제어실 합동근무 (2조 편성, 4회 순찰점검, 응급조치)

Ⅱ		운영 실태 및 문제점

□ 공정별 · 시설별 부분 제어는 가능하나 모든 공정이 연계된 중앙      원격제어는 미비

○ 생물반응조, 소화조의 생물학적 처리과정은 미생물 반응에 의해       변수가 많은데 이에 대응할 수 있는 완전자동처리프로그램 미비

○ 전공정(수처리,슬러지처리) 연계처리 프로그래밍 미흡

○ 펌프, 송풍기 등 일부 대형 장비에 대하여 안전을 우려하여 중앙       원격제어운전 기피

□ 계측기기 열악한 환경노출, 설치수량 미흡, 관리부실로 신뢰성 저하

○ 계측기기가 가혹한 환경조건에 노출되고, 관리부실로 조기에            기능상실, 잦은 고장 발생

○ 계측기 설치 수량이 부족하여 측정 대표값 설정 곤란

○ 계측장치가 하수나 슬러지 등 부착성 물질에 의해 오염이나 막힘이       발생되어 데이터 불안정, 오차발생으로 신뢰성이 저하되어 휴대용       계측기로 측정하거나 수동운전 선호

□ IT 기술 발전대비 자동제어 설비의 상대적 노후화 가속으로 비     효율적인 운영

○ 운영체제(원도우XP등), 하드웨어, 소프트웨어 낮은 버전으로 운영

○ 초기 비범용 시스템으로 부품 단종, 타 시스템간 호환 곤란

○ 고도처리시설 등 신규설비의 제어포인트 증가분 수용에 제약 받음.

Ⅲ		감시제어시스템 개선(안)

□ 기본방향

○ 모든 처리공정을 연계하여 자동운전이 가능한 시스템으로 개선

○ 단기사업과 중장기사업으로 구분하여 추진

- 단기사업 : 제어회로, 계측기 추가 설치 등 감시설비를 보완하여                   1~2년 이내에 개선이 가능한 사업

- 중장기사업 : 노후장비 교체, 총체적인 시스템 개선이 필요한 사업으로                   3~4년 소요되는 사업

○ 우선 시범사업을 시행하고 효과 분석 후 현대화사업, 총인사업,        기전설비개·보수 5개년 종합계획과 연계 확대 추진

○ 감시제어시스템 개선방향

- 제어시스템 추가 보완 구축 및 제어대상 설비 개량

- 호환성이 있는 범용 감시제어시스템으로 연차적으로 교체

- 가혹한 환경조건에 노출된 계측기기 이중화 설치, 추가 설치

□ 세부 추진 계획

○ 탄천물재생센터 감시제어시스템 시범사업 시행

- 목적 : 개별적으로 구성된 감시제어시스템을 모든 처리공정에 연속                 공정으로 중앙제어가 가능하도록 운전시스템 개선

- 내용 : 제어반 36면, 계측기 20개소, 프로그램 1식

- 기간 : ‘14.9~’15.2

- 예산 : 1,200백만원(한강수계기금 활용–한강유역환경청 승인)

※ 개선현황(붙임2)

○ 중장기사업

- ‘14~’15년 : 탄천 감시제어시스템 (소요예산 9억)

- ‘15~’16년 : 서남 감시제어시스템 (소요예산 20억)

- ‘16~’17년 : 중랑, 난지 감시제어시스템 (소요예산 40억)

※ 시설현대화(중랑, 서남), 총인사업과 연계 추진하여 이중투자 방지

Ⅳ		기대효과

○ 하수처리공정의 감시기능 강화 및 원격제어로 운영효율 제고

○ 통합운영, 시설운전 자동화로 운영인력 적정 배치

○ 수질에 따른 Process 자동화로 적정 약품 투입, 전력비 절감

※ 연간 절감(예상) : 약품비 10%(13억), 전력비 5%(8억) (붙임3)

Ⅳ		행정사항

○ 현대화사업, 총인처리사업 추진단계에서 완전자동화시스템으로 계획

○ 각 센터 현장설비 공사(교체, 개량, 신설)시 중앙제어가 가능토록 구현

○ 공정제어에 필수적인 계측기 정상기능을 확보토록 유지관리 철저

붙임 : 1. 감시시스템 구성 및 활용 현황 1부.

2. 탄천센터 시범사업 개선현황 1부.

3. 하수처리 자동화에 따른 기대효과 1부. 끝.

[붙임1]

감시제어시스템 구성 및 활용 현황

□ 구성현황

구분	설비 수량	현장제어						중앙제어
		감시		제어		자동운전		감시		제어		자동운전
		구성	%	구성	%	구성	%	구성	%	구성	%	구성	%
계	6.431	5,595	87	4,194	75	2,871	68	5,695	89	3,301	58	2,278	69
중랑	926	735	79	532	72	179	34	891	96	756	85	231	30
난지	1,809	1,305	72	1,004	77	918	91	1,399	77	900	64	834	93
탄천	845	844	99	823	98	667	81	805	95	425	53	351	83
서남	2,851	2,711	95	1,835	68	1,107	60	2,600	91	1,220	47	862	71

※ 감시(%)=구성/설비, 제어(%)=구성/감시, 자동운전(%)=구성/제어

□ 활용현황

구분	현장제어실						중앙제어실
	감시(%)		제어		자동운전		감시		제어		자동운전
계	5,372	96	3,620	86	2,272	79	5,369	94	2,921	88	1,958	86
중랑	733	99	471	89	145	81	870	98	609	80	224	97
난지	1,088	83	491	49	388	42	1,094	78	667	74	546	65
탄천	844	100	823	100	632	95	805	100	425	100	346	99
서남	2,707	99	1,835	100	1,107	100	2,600	100	1,220	100	842	98

※ 감시(%)=활용/감시구성, 제어(%)=활용/제어구성, 자동운전(%)=활용/자동구성

[붙임2]

탄천 감시제어시스템 개선 현황

수처리제어시스템 개선

오니처리제어시스템 개선

[붙임3]

하수처리 자동화에 따른 기대효과

□ 적용근거

○ ‘11. 8월 하수처리장 실시간 제어·진단 운영기술 동향(물과미래)

- 전력비 20%, 약품비 40% 절감성과 도출

(부산대학교, “하수처리장으로부터 추출된 전문지식 및 예측 모듈을 활용한 웹기반       통합 팩키지형 진단·제어 시스템 개발” 중기청 산학 공동기술개발지원사업)

□ 전력비 절감                                      [단위:MWH]

구분	사용량 (‘13년도)	주요전력 (송풍기 등)	완전 자동화시 적용절감율	예상절감 전력량	절감예상액 (천원)	금회 절감 효과 산출
계	415,387	202,081	5%	10,100	858,000	전력 완전자동시 절감율(20%) × 금회 자동화 향상율(25%) = 5%
중랑	147,475	73,057
난지	60,224	28,508
탄천	69,498	36,661
서남	138,190	63,855

※ ‘13년 평균전력단가 85원/KWh 적용

□ 약품비 절감                                         [단위:천원]

구분	약품비 (‘13년도)	완전 자동화시 적용 절감율(%)	절감예상액 (천원)	금회 절감효과 산출
계	13,115,483	10%	1,310,000	약품 완전자동시 절감율(40%) × 금회 자동화 향상율(25%) = 10%
중랑	3,801,319
난지	2,248,125
탄천	1,697,013
서남	5,369,026