다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 수처리연구과-476 결재일자 2020.1.30. 공개여부 대시민공개 방침번호 시 민 주무관 수처리연구과장 수도연구부장 서울물연구원장 조우현 代조우현 최영준 01/30 엄연숙 협 조 수질과장 서한호 주무관 김봉철 정수센터/수도꼭지 잔류염소 정밀제어 연구결과 보고 2020.1 서울물연구원 [수도연구부 수처리연구과] 정수센터/수도꼭지 잔류염소 정밀제어 연구결과 보고 시민들에게 염소취 없는 맛있는 아리수를 공급하기 위해 빅데이터 응용 기반 잔류염소 제어시스템을 개발, 서울시 전역 대상으로 시범적용 운영한 연구결과를 보고드림 서울시『건강하고 맛있는 물 가이드라인』수도꼭지 잔류염소농도 0.1~0.3mg/ℓ 안정적 유지 1 추진경위 ？ ’17.3 ～ 9 : 본청 공무원 학술용역 연계 잔류염소 정밀제어 프로그램 개발 ？ ’17.11 : 영등포정수센터 중앙제어실 프로그램 시범구축 ？ ’18.3 ∼12 : 영등포정수센터 공급수계 시범적용 운영 ※ 근거 : 방침 <정수과-2429(’18.3.6)> ？ ’18.12.17 : 본부 수질관리시스템 개선사업 반영 (정수센터, 수도사업소 확대) ※ 본부장지시 : 타 정수센터 수계 적용시 사전 연구시행 후 시행 ？ ’19.3 ∼12 : 서울시 전역 공급수계 시범적용 운영 ※ 근거 : 방침 <수처리연구과-1797(’19.3.4)> 2 연구개요 ？ 연 구 명 : New 수질관리시스템을 활용한 정수센터 및 수도꼭지 잔류염소 정밀제어 연구 ？ 연구기간 : 2019.3 ∼12 ？ 연구내용 - 수질관리 시스템(잔류염소 소모율 계산)프로그램을 통한 수도꼭지 잔류염소 실시간 제어 평가 (수도꼭지 잔류염소 변동폭 감소) - 급수계통 잔류염소 빅데이터 분석을 통한 서울시 급수계통 잔류염소 균등화 방안 도출 (재염소 투입시설 적정여부, 신규 필요지점, 공급수계조정 등) ？ 연구방법 - 잔류염소 조절 및 관리 지점 (총 20개라인) 구축 물연구원(수처리연구과), 본부(수질과, 급수운영과), 사업소 TF 구성(’19.3) ※ 조절지점 : 정수센터 정수지(9개 지점)과 재염소를 투입하는 배수지(11개 지점) 관리지점 : 공급수계별 가장 원거리 관말 20개 지점 (계절별 목표잔류염소 설정) Fig 1. 서울시 정수센터, 수도사업소 잔류염소 조절 및 관리지점 - 잔류염소 정밀제어 프로그램 상수도사업본부에서 구축한 수질관리시스템(워터나우)의 실시간 수질 빅데이터 활용, 해당 급수계통의 잔류염소 염소소모량을 계산하고 정수장과 배수지(재염소) 잔류염소를 실시간 조절할 수 있는 운영체제 ※ 상수도사업본부 직원 모두 참여할 수 있도록 행정망의 수질관리시스템에서 확인할 수 있음 - 주간단위 잔류염소 조정값 통보 (연구원 ⇒ 정수센터, 수도사업소) 및 효과분석 빅데이터 모니터링 데이터 분석 및 제어 결과 분석 상수도사업본부 수질관리시스템 (공급계통별 잔류염소 감시) 상수도사업본부 수질관리시스템 (잔류염소 예측/조절프로그램 운영) 서울시 빅데이터 활용시스템 (서울 수계 잔류염소농도 공간 분석) 3 주요연구결과 ？？ 잔류염소 정밀제어 운영 ○ 시범운영결과, 관말 수도꼭지 잔류염소 변동폭 감소로,『건강하고 맛있는 물가이드라인』수도꼭지 잔류염소농도 0.1~0.3mg/ℓ 안정적으로 유지함. - 사업시행 전 : 0.2mg/L±0.05 ⇒ 사업시행 후 0.2mg/L±0.02 ⇒ 프로그램 시행 전에는 수도꼭지의 잔류염소 변화가 심했으나 프로그램 적용 후에는 수도꼭지 실제 잔류염소값(파란색)이 목표값(붉은색)인 0.2mg/L 수준에서 일정하게 유지 ○ 종전 수도사업소 위주의 잔류염소 관리체계에서 실제 염소를 투입하는 주체인 정수센터가 주도적으로 관할 공급계통의 잔류염소를 관리하는 체계로 변화할 수 있음 ○ 특히 장대수계를 가진 암사, 강북정수센터의 경우 배수지 재염소 이후 수도꼭지 잔류염소 변동폭 감소 위해서는 1차적으로 정수센터(강북, 암사)에서 관리지점(배수지)의 잔류염소를 적극 조정해 나갈 필요 있음. ？？ 잔류염소 균등화를 위한 시설개선 ○ 서울시 전역의 수도꼭지 수질검사(’18∼’19년) 결과를 바탕으로 잔류염소 농도를 분석한 결과, 수도꼭지 잔류염소농도 0.1~0.3mg/ℓ 범위 안에 있으나 잔류염소 농도가 평균적으로 낮은 지역과 높은 지역이 있는 것으로 나타남 (Fig 2 참조) ○ 강북, 암사수계 원거리 관말지역에서 잔류염소가 낮은 농도로 분포하고 있으나, 이는 배수지 재염소 농도 조절 통해 운영적으로 해결 가능함. Fig 2. 서울시 수도꼭지 잔류염소 농도 공간분석 결과(낮은 곳과 높은 곳만 표시) ○ 반면 잔류염소가 높은 곳은 정수센터에서 근거리에 위치한 지역배수지 인근으로, 구의 정수센터 수계의 경우 아차산배수지, 암사정수센터 수계의 경우 길동배수지, 삼성배수지 공급지역임. 이들 공급수계의 잔류염소를 낮추기 위해서는 근본적으로는 공급수계 조정을 통해 원거리와 근거리지역에 대해 송수잔류염소를 별도로 조절하는 바람직함 ○ 구의정수센터의 경우 현재 원거리 수계(월계 배수지)와 근거리 수계(아차산배수지)를 하나의 공급수계로 연결되어 있는 문제점이 있음 - 지역적인 잔류염소 편차문제 해결방안으로 ①월계배수지에 재염소투입하는 방안, ②정수장에서 추가 재염소를 투입하는 방안 (아차산, 월계, 용마 3개 급수계통 별도 운영)하는 방안을 검토할 수 있음 - 정수센터에서 주도적으로 공급계통의 잔류염소를 조절하는 ②안이 바람직할 것으로 판단되나, 정수센터 및 수도사업소의 현장여건 및 현장근무자의 의견을 검토하여 가장 합리적인 방안을 강구해야 할 것으로 판단됨 표 1. 구의 정수센터 개선안 구의정수센터 (현재) 구의정수센터 (개선) ○ 암사정수센터의 경우 1, 2송수 공급체계를 갖추고 있으나, 실제로는 2송수의 경우 펌프장 이후 1송수와 합쳐지므로 실제 공급계통별 잔류염소 조절이 어렵고 1, 2송수 잔류염소를 동일하게 운영하고 있는 상황임. - 단기적으로는 1, 2송수 합류지점에 잔류염소 자동측정기를 두고 2송수 잔류염소를 조절해나가는 방안을 검토할 수 있으나 운영상 어려움이 있을 수 있음. - 장기적으로는 암사정수센터에서 근거리 지역배수지인 길동배수지와 삼성배수지 공급계통은 2송수로 통합하여 하나의 공급수계로 운영하는 것이 암사정수센터 전체 공급수계 잔류염소 균등화에 바람직한 것으로 판단됨 - 암사정수센터의 경우 정수장 이후의 송배수계통에서의 수계조정이 필요하여, 현재 시행하고 있는 2020 수도정비계획과 연계하여 관련부서(급수부)의 전문적 검토가 필요할 것으로 판단됨 표 2. 암사 정수센터 공급수계 조정(안) 암사정수센터 (현재) 암사정수센터 (개선) 4 연구성과 ○ 그간 감시수준에 머물렀던 행정망(서울워터나우)의 실시간 수질, 운영 Big data 분석하여 잔류염소 제어프로그램 개발함으로써, - 정수센터, 수도사업소 운영자가 실시간 잔류염소 정밀제어 할 수 있는 편리한 운영 프로그램 제공 - 종전 정수센터 송수잔류염소 제어에서 고객(시민)중심의 공급 계통 관리지점(수도꼭지) 잔류염소제어 시스템 구축 ⇒ 2020년 아리수 수질, 검사관리 종합계획 반영 (본부 생산부) - 향후 AI (인공지능) 정수장으로의 기반 마련 및 핵심 Software 기술 확보 - 수질(잔류염소 균등화)를 고려한 정수장, 공급수계 합리적 시설개선 방안 제공 5 향후일정 ○ 잔류염소 정밀제어 프로그램 운영교육 및 인수인계 (연구원 ⇒ 사업소) - 연구원과 정수센터가 프로그램 공동 운영 : ’19.12∼ ’20.3월 - 정수센터 운영교육 (염소관리 담당자, 연구사 대상) : ’19.11월 완료 - 수도사업소 운영교육 (배수지 재염소 담당자) : ’20. 3월 예정 ○ 잔류염소 정밀제어 프로그램 운영매뉴얼 배포 (본부 수질과 ⇒ 사업소) : 2020년. 2월 ○ 서울시 상수도 기술 보호를 위한 특허출원 : 2020.4월 예정 ○ 인공지능 AI 염소조절 자동화 시스템 개발 연구 : 2020.4∼12월 6 행정사항 ○ 정수센터 공급수계 잔류염소 균등화를 위한 검토요청 - 구의정수센터 재염소 시설 설치여부 (본부 생산부 수질과) - 암사정수센터 공급수계 조정 여부 (본부 급수부 계획설계과, 배수과) ○ 수질관리시스템 잔류염소 정밀제어 프로그램 보완요청 - 현재 프로그램에 잔류염소 관리지점 일부 누락사항 있어 조속 보완요청 (본부 급수부 급수운영과) 첨부 : 잔류염소 정밀제어 운영 프로그램 매뉴얼 1부. 끝.

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20210929005741

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수처리연구과-476

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