문서번호	전략연구과-7840
결재일자	2023. 10. 19.
공개여부	부분공개(5,6)
방침번호

		시 민
주무관	전략연구과장	미래전략연구센터장
김나은	김효일	10/19
		차동훈

미국수도협회 웨비나 참가 결과 보고

2023. 10.

서울물연구원

(전략연구과)

미국수도협회 웨비나(Webinar) 참가결과 보고

주거용 물 사용량 모니터링 기술 연구사례를 주제로 한 미국수도협회(AWWA) 웨비나에 참가하고 결과를 보고드림

Ⅰ		개요

○ 주관기관: 미국 수도협회(AWWA)

○ 개최일자: 2023. 9. 26. (참가일자: 2023. 10. 5.)

○ 참가방법: 인터넷을 통한 온라인 세미나 참가

○ 참 가 자: 김나은

○ 주  제: Expanding Water Agency Data and Intelligence with AMI and Monitoring Technologies

(AMI 및 모니터링 기술을 통한 상수도 사업자 데이터 및 정보 확장)

순 서	주요 내용	발표자
주제 1	Flume - Smart Home Water Monitor (소개, 작동원리, 세부 기술)	Joe Fazio GM, Flume Data Labs Flume
주제 2	California Water Service - AMI과 Flume 프로그램 - 물 사용 경향 분석 (실내/외, 실외, 샤워기, 변기)	Ken Jenkins Chief Water Resource Sustainability Officer California Water Service
결론 및 Q&A		All

Water Sensor			Bridge			App

Ⅱ		주요내용

주제 1. Flume - Smart Home Water Monitor

□ Flume이란  무엇입니까?

○ Flume, Inc.는 주거용 물이 어떻게 사용되는지 수집하고, 이해하기 위한 솔루션을 제공하는 기업으로 수자원 기관이 정확한 수자원 데이터 솔루션을 사용하여 지역 사회를 위해 지능적인 결정을 내릴 수 있도록 지원함

○ Flume은 사용자가 쉽게 이해하고 관리할 수 있도록 설계된 Plug and play 시스템

(※ 사용자가 10분 이내 설치 가능)

□ Flume 작동원리

○ 구성요소(3) : 센서, Flume Bridge, Flume App

- 센서는 배터리로 구동되며 단순히 수도 계량기에 고정용 끈으로 묶고 무선 주파수(RF)를 사용하여 정보를 Flume Bridge로 보냄 (※정보: 수도 계량기를 통해 물이 흐르면 내부에 설치된 자기 디스크가 회전되어 속도 측정)

- Flume Bridge는 집 안의 전원 콘센트에 꽂고 WiFi 네트워크에 연결하여 신호를 받고, 이 자료를 클라우드로 안전하게 보냄

- Flume App은 클라우드에서 물 사용량 데이터에 액세스하여 물 사용량 데이터를 분석할 수 있을 뿐만 아니라 비정상적인 사용량(예: 누수)에 대한 알림도 받게 됨

○ 세부 기술

- 센서에는 배터리가 사전 설치되어 있으므로 전원공급에 대해 걱정할 필요가 없음

- Bridge는 최대 1,000피트(약 305 미터) 떨어진 곳에서도 데이터를 수집할 수 있음

- 기계 학습과 고급 알고리즘을 사용하여 누수를 감지하고 즉시 알려줌

- 개별 가전제품, 급수 기구별로 물 사용량을 세분화하여 정보를 제공함

- 맞춤형 예산과 누수 알림을 통해 비용을 절약하고 물을 절약하게 유도함

- 주기적으로 새로운 기능 추가, 기능 업그레이드를 하고 있음

□ The Flume App

○ 실시간 물 사용량 분석

- 시간, 일, 주, 월, 년 단위에서의 물 사용량 분석이 가능하고, 최소 및 최대 사용량과 같이 물 사용량에 대한 몇 가지 빠른 통계를 확인할 수 있음

○ 기기별 사용량 분석

- 화장실, 샤워기, 식기 세척기, 연수기, 스프링클러 시스템 등에서 물 사용량의 몇 퍼센트를 사용하였는지 물 사용 추세를 시각화함

○ 가계 예산에 맞춘 물 사용

- 일별, 주별, 월별 비교를 통해 물 사용량을 완벽하게 제어할 수 있음

○ 즉시 누수 감지

- Push 및 Email 알림을 지정할 수 있고, 모든 알림의 전체 목록 확인 가능

주제 2. California Water Service

□ 캘리포니아 수도 서비스

○ 서부 최대 규모의 수자원 공급업체, 미국에서는 세 번째로 큰 규모

○ 규    모 : 6,000마일(약 9,600km) 이상 배수관을 통해 200만 명 이상의 사람들에게 서비스 제공

○ 시설현황 : 지하수 관정(1,130), 저장탱크(662), 밸브(155,000 이상), AMI (50만 이상)

□ AMI 프로그램

○ AMI는 다음과 같이 고객, 사회 및 수도 사업자에게 혜택을 제공함

고객과 보다 적극적으로 소통하고 서비스를 제공함으로써 고객의소비를 더 잘 관리할 수 있는 추가 도구 제공

요금 징수 문제 해결 및 수익 예측 개선

수동 프로세스 자동화 및 시스템 운영에 대한 가시성 향상

시스템 크기 조정, 수요 모델링 및 누수 감지 기능 개선

핵심 수질 인자를 원격으로 수집하고 모니터링

향상된 요금 체계 설계 및 누진 요율 지원

□ Cal Water + Flume 프로그램

○ Flume 프로그램은 2022년 5월에 출시되었고, Cal Water에서 3,200개 설치

- 설치 규모 : 약 4,500개의 계량기, 단일가족 주거용 수도 계량기의 약 1%

- 구매 방법 : 리베이트 프로그램으로 유틸리티가 100달러(약 13만 원)의 보조금을 지급하고, 나머지 49달러(약 6만 6천 원)는 고객이 지불함

- 설치 방법 : 고객정보 입력→자격요건 확인→장치 배송(Flume)→송장 받음(유틸리티)

- 설치 효과 : 실내 물 사용량 14% 감소, 누수 감지

○ Flume과 AMI 비교 – Flume과 AMI는 공존할 수 있고 상호 보완적 관계임

	Flume	AMI
기반구조	주택 소유자가 구매 및 설치	수도사업자가 구매 및 설치
사용률	5~10%	100%까지 설치 가능하나, 소수의 사람들만 고객 포털 이용
접근방법	스마트폰으로 실시간 접근 가능	웹브라우저로 접근이 지연됨
누수 감지	실시간	24시간 지연
절수 효과	14.6% 물 절약	AWWA 연구에 의하면 불분명함
이용 가능 데이터	5초 간격, 실시간	15분 간격, 1시간 또는 24시간

□ Cal Water 물 사용 경향

○ Cal Water의 18개월(2022.1~2023.6) 동안 약 3,200명의 Flume 사용자의 데이터를 분석한 결과이고, 실제로 청구 데이터 사용 패턴과 유사함을 확인함

- 실내 물 사용량, 실외 물 사용량, 총 물 사용량(가구당 하루 평균 갤런) 분석 결과 실내는 꽤 일관적이고, 여름이 다가오면 계절적인 요인으로 약간 높아지는지는 경향을 보임

- 실외는 일년내내 급격한 변화를 보이고 있고, 실제 날씨(가뭄, 건기, 우기)에 많은 영향을 받고, 물 사용량은 데이터 분석 결과를 통해 설명 가능한 정보를 제공함

- 실내에서 사용되는 물의 약 1/3은 샤워기와 화장실 사용에 기인하고, 수도꼭지와 세탁기 등 세분화하여 물 사용량을 알 수 있음

- 화장실 물 사용량 0.5~1갤런(1.9~3.8 리터, 10%), 1~1.5갤런(35%) 중에 Flume 고객은 약 4% 정도로 보이고, 이러한 데이터를 통해 후속 조치를 취하기 위한 방안은 절수의 여지가 있는 고객을 식별하는 방법으로 활용할 수 있음

(※ 우리나라의 경우 1등급- 4리터, 2등급, - 5리터, 3등급 - 6리터)

- 샤워기는 화장실과 패턴이 유사하고, 샤워 헤드 사용량은 분당 약 1.75갤런(6.6 리터)

- 데이터를 활용하는 사례로 1998년~2008년 사이에 건축된 가구(변기 물 사용량 많음)를 타겟으로 인센티브를 제공하여 효율이 좋은 절수기기 교체의 필요성을 가속화 함

’98~’08 건축 가구 변기 물 사용량

< 결론 및 질의응답 >

○ AMI는 전체적인 기본 데이터를 제공하고, Flume은 실제로 이를 원하는 고객 및 유틸리티에게 세부적인 정보를 제공하여 상호보완적으로 활용할 가치가 있음

○ (비용) 보조금 지급 방법? 무료로 보급할 계획은 없음

- 유틸리티가 보조금을 지급하고, 나머지 고객이 지불하는 방식

○ (절수) 14.6 %의 효과는 어떻게?

- 누수 실시간 감지, 가시화된 물 데이터를 통한 행동 유도

Ⅲ		보고자 의견

○ Flume 프로그램은 AMI 데이터에 대한 보완책으로 전체 서비스 영역에 대해 좀 더 광범위한 데이터 분석이 가능하여 물 수요 계획 및 예측, 수질 변화 대응이 가능함

- AMI 데이터를 통한 물 사용량 분석은 계절별, 업종별, 기간별, 요일별 등으로 데이터를 분석할 수 있고, 전체 물 사용량에 대한 세대별 1인 1일 평균 물 사용량(L/인/일), 1인 세대 연령별 및 성별 일 평균 물 사용량(L/일)으로 큰 범위에서의 특성을 분석함

- Flume은 AMI 데이터 결과를 심층적으로 설명할 수 있고, 물 사용량에 기인하는 샤워기, 변기 등을 세분화하여 물 공급 정책에 방향을 설정하는 데 활용될 수 있음

○ 물 절약은 언제, 어디서, 어떻게 물을 사용하는지에 대한 정보를 통해 사용자의 행동 변화로 이어질 수 있고, 절수 효과가 있는 제품을 구매하려는 구매자의 행동 변화가 크게 작용할 것으로 보임

- 물 사용량을 월말에 고지서를 통해 결과만으로 확인하는 것보다 실시간 정보는 즉각적인 행동 유도를 기대할 수 있음

○ 이에 따라 장기적으로 환경을 고려할 때 공급자 및 공공기관에서는 리베이트 제도를 활용하여 물을 절약하려는 자발적인 수요자를 적극적으로 지원하는 노력이 필요해 보임

붙  임 : 웨비나 발표자료 1부.  끝.