2023년 상수도연구 발표 인천시 최민지,수자원공사 이선홍 연구원 환경부장관상 수상-유충차단 필터게이트 연구개발

2023년 상수도 연구 인천시, 수자원공사 환경부 장관상

유충 차단장치 필터게이트로 정수로의 유충 완벽 차단

인천시 활성탄 흡착지의 안정적 운영에 발 빠른 대처

2023년 상수도 연구발표회에서 인천시 맑은물연구소 최민지 연구사가 발표한 ‘유충차단장치 필터게이트 적정 운영방안 연구’와 수자원공사 물환경안전처 이선홍 연구원의 ‘유해성 평가 기법을 적용한 먹는 물 안전관리 체계 마련’이 환경부 장관상을 받았다.

최민지 연구사의 유충차단 필터게이트는 최근 3년 동안 수돗물에서 유충이 발생 사회적 문제로 점화된 이후 단순 방충망으로 유충을 차단하는 재래식 응용의 번거로움을 탈피하고 효율적으로 유충을 차단 할 수 있다는 점에서 좋은 점수를 받았다.

국내 최초로 발명한 필터제수밸브(특허 제10-2226300호/직무발명)는 기존의 정수처리 공정에서 연계하여 설치하는 데에도 손쉬우며, 유지관리가 간단하고 번거로운 토목공사가 없이 저렴한 가격으로 설치할 수 있다는 장점이 있다.

물의 날을 기점으로 전국 특‧광역시 수질연구소(물 연구원)가 1년 동안 중점 연구한 내용에 대해 특‧광역시 수질연구소 주요 책임자들이 평가하여 가장 우수한 연구발표 중 2건에 대하여 환경부 장관상을 받게 된다.

2023년 심사위원으로는 서울물연구원 김경희 과장, 부산수질연구소 박홍기 팀장, 대구시 박희선 과장, 인천시 송재용 팀장, 광주시 은양 과장, 대전시 유병연 과장, 울산시 이종성 과장, K-Water 물환경안전처 이희대 부장, 한국건설기술연구원 황태문 연구위원, 환경국제전략연구소 김동환 소장 등이 참여했다.

최민지 연구사가 발표한 필터게이트는 깔따구 유충의 평균 입경이 0.1-1mm로 이를 스크린 할 수 있는 필터체를 제수밸브에 부착하는 방식이다.

필터게이트는 3겹으로 미세거름망(STS 재질)으로 구성되어 있으며 기존 제수밸브에 손쉽게 부착하여 유충을 제거하는 장치로 활성탄지에 따라 1년에서 2년 정도가 사용기간이다,

인천시의 필터게이트는 촘촘한 망으로 구성되어 유충뿐 아니라 다양한 이물질들이 함께 부착되어 보통 2~4주마다 세척 해야 한다.

실제로 인천시 2개 정수장에 설치하여 7일에서 28일 동안 필터체에 걸러진 이물질을 채취한 결과 파쇄된 미세한 활성탄과 페인트 도료, 미세플라스틱, 산화철 부식물 등인 것으로 확인되었다.

유충 사태(깔따구)는 지난 2020년 7월 계양구를 시작으로 공촌정수장과 부평정수장에서 유충이 검출되었고 경기도 시흥시, 화성시, 수원시 등으로 확산하였으며 제주도의 강정 정수장에서도 유충이 발생하는 등 전국적으로 파장이 거세게 몰아쳤다.

제주 강정 정수장의 경우는 미생물학자들이 정밀 분석한 결과 국내 미기록종 2종이 발견되기도 했다. (환경경영신문 2021. 12. 27 일자 기사화)

전국적으로 유충 파장이 일자 정수장에서는 주변 환경을 정비하고 여과지, 침전지, 활성탄지 등에 대형 방충망을 설치하여 유충을 원천적으로 차단하는 재래식 시설물을 설치하여 현재 운영하고 있다.

그러나 이 같은 방충망을 통한 유충 차단은 침전, 여과, 활성탄지에 대한 청소 등 관리하는데 또 다른 번거로움과 작업환경을 취약하게 하는 단점을 초래했다.

이번 인천시의 유충 차단 활성탄지 필터게이트는 유충이 유입되는 경로에 거름망을 설치하여 차단하는 공법으로 앞으로의 운영 결과에 따라 재래식 방충망을 부분적으로 철거하고 필터게이트만 부착하여도 효율적인 운영관리를 할 수 있는 여지를 던져줘 관심을 모았다.

인천시 맑은물연구소는 지난 2022년에도 오영진 연구사의 발표연구가 환경부 장관상을 받아 연 2회 수상하기도 했다.

심사했던 환경국제전략연구소 김동환 환경경영학박사는 “인천시의 연구는 사회적 문제를 일으킨 유충 문제를 해결하기 위한 발 빠른 연구이다. 서울시의 한금석 연구사의 ‘상수도관 누수 원인 분석 및 대응연구’는 상수도에서 고질적이면서도 오랫동안 풀지 못하는 분야이다. 문제는 누수 사고가 난 이후 이에 대한 사고원인에 대한 자료가 대부분 단순 요약으로 통계분석에서 가치를 상실하고 있다. 이에 상수도연구기관 협의회에서는 전국적으로 누수 발생 시 사고 경위에 대한 기록방식을 합리적이고 세부적인 기록 방법을 공동연구 하여 지속해서 발생하는 누수 사고에 대한 과학적인 대응 방안을 마련하는 기초자료를 구축하는 시스템부터 마련할 필요가 있다.

또한, 한국건설기술연구원 연승재 연구위원의 ‘인공지능 기반 응집제 주입량 자동제어 기술에 관한 연구’도 전문인력의 감소와 고령화로 인한 현장 대응이 미흡한 현실에서 시대적 변화를 추구하는 패러다임의 변화를 주는 연구이다. 그러나 전국 정수장에 사용하는 응집제의 품질이 제각각 다르고 표준 메뉴얼도 현장감이 떨어져 있어 때로는 과다, 과소 투입이 지속되고 있다. 이에 연구기관협의회가 공론화하여 공동과제로 특‧광역시에서 사용되는 응집제에 대한 성분 등 기초적인 자료를 취합하여 지속적인 연구가 필요하다.”라고 조언하고 있다.

서울물연구원의 한금석 연구원의 발표 자료에 의하면 관 재질, 시공 기술, 매설환경에 따라 다양하게 누수가 발생하는데 국내외 상수도관 분석사례 기록이 체계적이지 못하다. 누수 원인 중에는 밸브의 급폐쇄로 인한 누수, 타 관종과의 밀착으로 인한 샌드블라스트에 의한 누수, 전기방식 불량으로 인한 누수, 부동침하, 차량 이동, 제품 불량, 시공 불량, 외부 공사, 관 노후 등 매우 세부적으로 기록해야 하나 국내 누수 사고 결과보고서는 시공 불량, 관 노후, 제품 불량 등 매우 단순하게 기록하고 있다.

300mm 이상 상수도관의 누수 부위는 접합부결함 64%, 직관부 28%이며, 누수 원인 분석은 진동이 39%, 노후 26%, 원인자 누수 7%, 전식 2% 등이다.

관종별 누수 발생 건수는 덕타일주철관, 강관, 회주철관, 플라스틱관 순이나 관종별 매설 길이에 따른 누수 발생 건수는 플라스틱관, 회주철관, 강관, 덕타일주철관으로 나타나며 겨울철에 주로 누수가 많이 발생한다는 사실을 다시금 각인시켜 주었다.

(환경경영신문www.ionestop.kr 신찬기 전문기자)