정책

무단수 및 비상급수

등록일 2014-05-18 분류 물관리 글쓴이 scaadmin
소속
상수도사업본부 급수부 배수과
작성일
2014-05-18
최종수정일
2016-10-09

고지대, 저지대 지역 병행 급수구역 개선 및 사고발생시 신속한 대응 등 급수운영으로 시민불편 최소화

  • 1,039만 시민에게 수돗물을 공급하고 있는 서울시 상수도는 누수사고, 지진 등의 재난으로 인하여 수돗물 공급이 중단될 경우를 대비하여 정수장간, 배수지간 비상급수관을 연결하여 단수 없는 급수공급체계를 구축하였으며, 강남·강북지역 간 한강다리에 부설된 현수관로를 통하여 상호 보완할 수 있도록 공급시스템을 완성하였다.

  • 또한 소규모 누수로 일부 지역이 단수될 경우에는 긴급하게 수계 전환을 할 수 있는 노하우를 갖추어 비상시에도 시민들이 안정적으로 아리수를 공급받을 수 있도록 최선의 노력을 다하고 있다.

     

    정책시행 전

    정책시행 후

    • 대형 송수관로 누수시 대규모 단수 실시

    • 고지대 인근 저지대 지역은 과수압으로 누수가 발생하고, 고지대 지역은 수압부족에 의한 소불출수 발생 등 급수불편

    • 고층건물 단수시 고층부 급수공급 불가

    • 정수장간, 한강 남․북간 상호 연결관로 부설하여 무단수 급수체계 구축

    • 직접급수 지역을 간접급수 지역으로 변경 후 적정수압 공급 등 안정급수체계 구축 가능

    • 고층건물 단수시 급수차량 가압펌프 활용하여 15층까지 급수공급 가능

정책 개요

  • 과수압 지역을 지역 특성에 맞게 배수지 간접급수 구역으로 전환

  • 강북, 암사 대형정수장 간 상호 연결 비상관로 설치 등 비상급수 운영체계 구축

  • 고층건물 지원 가능한 급수차 설비구축 및 운영

< 서울시 급수공급 체계도 >

경수센터에서 배수지로 배수지에서 수요가로. 과수압 지역을 지역 특성에 맞게 배수지 간접급수 구역으로 전환한 모습을 보여주는 이미지

추진배경

  • ​지형적 특성으로 인한 누수발생으로 단수 발생

    • 서울시 지형특성상 산지가 많고, 고지대 지역 공급을 위한 가압장을 운영하고 있으나, 저지대 지역과 고지대 지역을 병행 공급함에 따라 저지대 지역은 과수압으로 인한 누수 우려가 있고, 고지대 지역은 저수압으로 인한 소출수 우려가 있어 가압장을 통한 직접급수를 배수지를 통한 간접급수로 전환하여 균등 공급체계를 구축하여 공급체계 개선이 필요하다.

  • 직․간접 혼용급수로 에너지 손실 및 과수압 발생

    • 서울시 대부분의 지역이 적정 수압으로 공급되고 있으나, 고지대 지역에 인접되어 있는 저지대 지역은 과수압(5.0kgf/㎠)으로 공급되고 있어서 많은 문제점이 있었다.

    • 2010년도 총 누수 16,634건 중 과수압 지역에서는 일반지역보다 6배가 많은 3,904건이 발생하여, 85억원의 피해를 입었으며 누수 과다 발생으로 시민 불편을 초래하였다.

      • 고지대, 저지대 혼용급수지역은 고지대 양정으로만 지속적 공급으로 인해 에너지가 낭비

      • 누수발생 시 긴급복구 후 저지대지역부터 물 사용으로 고지대는 회복시간이 장시간 소요됨

      • 직송지역은 정전으로 가압장 가동중단 시 즉시 단수가 발생되어 시민의 불편이 초래됨

  • 비상 시 고층건물 상층부 지원이 가능하도록 급수체계 개선 필요

    • 현재 서울 시민의 거주형태 중 아파트가 58.9%를 차지하는 등 서울 시민들이 대부분 아파트에 거주함으로써 비상시 고층아파트의 상층부 급수공급이 곤란한 점을 보완할 필요가 있다.

      • 단수발생 시 : 병물아리수 및 급수차 지원(저층부만 가능)

추진 과정

  • 급수방식 전환

기존의 가압장 공급시스템은 고지대지역은 소출수가, 저지대지역은 과수압으로 인한 누수우려 등의 문제점으로 유지관리 및 급수운영에 많은 어려움을 겪어 왔다. 이에 따라 가압장을 통한 직접급수지역을 배수지를 통한 간접급수지역으로 개선하는 것이 과수압 해소 및 소출수 문제의 해결방안으로 떠오르게 되었다. 1990년 이후부터 배수지 건설을 꾸준히 추진하여 정수장에서 직접 급수하는 시스템에서 배수지를 통한 간접급수 시스템으로 전환하여 단수 등을 예방하였다.

< 급수체계 개선 : 가압장 직접급수 ⇒ 배수지 간접급수 >

가압장 직접급수에서 배수지 간접급수 방식으로 변경됨. 이전에는 취수장에서 정수장으로, 그다음 가압장에서 수요가로 공급이 되었지만 개선된 후에는 취수장에서 정수장으로, 그 다음에 배수지에서 수요가 (고지대와 저지대)로 공급이 됨

    • 2010년도 간접 급수율은 1990년도에 비해 66.8%가 증가한 92.6%임.

      • 간접급수란? 가압장 등을 통한 직접급수가 아닌, 배수지를 통하여 수돗물을 공급하는 것

    • < 간접 급수율 변화 >

      연 도

       

      ’90년

      ’95년

      ’00년

      ’05년

      ’10년

      배수지 용량(만㎥)

      57

      92

      155

      226

      237

      간접급수율(%)

      25.8

      41.6

      70.5

      88.5

      92.6

    • 간접급수율 증가로 인한 수압의 안정화로 누수건수 매년 감소

    • < 연도별 누수발생 현황 >

      1990년

       

      2000년

      2010년

       

      53,820건

      (100%)

      30,194건

      16,634건

      (31%)

    • 1990년도에는 53,820건, 1995년에는 34,057건, 2000년도에는 30,194건 2005년에는 27,313건, 2010년에는 16,634건으로 누수건수가 매년 감소하는 것을 보여주는 그래프
  • 누수 등 비상사태 시 수계전환 및 비상급수 운영으로 시민불편 최소화

    • ​기존의 누수사고 및 정수장 생산중단, 지진, 홍수 등의 재난 시 급수지역을 단수하여 시민들이 수돗물을 공급받지 못하는 등 많은 불편이 있어, 비상급수관 연결, 수계전환, 병물아리수 및 급수차 지원 등 각종 비상급수 운영으로 단수 없는 누수복구 및 급수운영을 통하여 시민불편을 최소화하였다.

정책소개

  • 과수압지역을 지역 특성에 맞게 배수지 간접급수 구역으로 전환
    • 대상지역 : 과수압 급수지역 10개소

      • 직・간접 혼용급수지역은 간접급수와 직접급수구역 분리

과수압 급수지역 배수지와 가압장 현황을 보여주는 서울시 지도. 1, 남산배수지, 2, 남현배수지, 3, 우이가압장, 4, 북악터널(배)가압장, 5, 낙산배수지, 6, 봉현배수지, 7, 삼성배수지, 8, 수서배수지, 9, 우면산가압장, 10, 개운산배수지

  • 주요사업
    • ​남산배수지 공급시스템 개선
    • 기 존

      보광배수지

       

      보광(배)가압장
      <양정 108m>

      가압급수 및 남산배수지

      직·간접 혼용급수

      개 선

      보광배수지

       

      보광(배)가압장
      <양정 104m>

      남산배수지
      (10%만 가압급수)

      간접 급수

      • 개선내용

        • 현재 직접급수지역 90%를 남산배수지 간접급수지역으로 전환, 나머지 10%만 가압급수 존치

        • 대현산 배수지 급수구역(만리배수지 및 능안배수지)의 일부를 남산배수지 수계로 전환
          ㉠ 급수지역 : 3개 구(종로, 용산, 서대문구) 11개 동 32,400세대
          ㉡ 만리가압장 폐쇄, 소배수지(천연, 봉원) 및 가압장(천연, 창천) 폐쇄

      • 기대효과

        • 보광(배)가압장 양정을 낮춰(108⇨104m) 운영하여 전력비 절감

        • 배수지 및 가압장 4개소 유휴부지(1,676㎡)를 활용하여 녹지공간으로 조성

    • 남현배수지 공급시스템 개선

    • 현 재

      암사정수센터

      방배배수지
      <가압>

      남현배수지

      <고양정>

      가압직송

       

      개 선

      암사정수센터

      방배배수지
      <재가압>

      남현, 방배배수지

      <고양정>

      가압직송, 봉천11배수지

      • 개선내용 및 기대효과

        • 표고에 따른 별도 급수체계 구축(30m 이하, 50m 이상 지역으로 구분)

        • 과수압 방지로 누수예방 및 급수체계 이원화로 급수운영 안정화

    • 개운산배수지 공급시스템 개선

    • 구 분

      가압장

      급수세대

      급수체계 개선

      당 초

      변 경

       

      73,200

       

       

      정릉계통

      정릉2

      22,000

      정릉2가압장(40m)

      북악터널가압장(70m)

      정릉4

      6,000

      정릉2⇨정릉4가압장

      북악터널가압장⇨정릉4

      성북계통

      성북1,2,인수

      31,000

      북악터널⇨성북1,2,인수

      북악(가)⇨개운산배수지
      통합 공급

      종암

      12,000

      월곡⇨종암가압장

      혜명

      2,200

      대현산⇨혜명가압장

      • 개선내용 및 기대효과

        • 가압장 3개소 폐쇄하고 북악터널 가압장으로 통합운영

        • 가압장 폐쇄로 유휴부지 활용 및 유지관리비 절감

  • 강북, 암사 대형정수장 간 상호 연결 비상관로 설치 등 비상급수 운영체계 구축

    • 비상급수 운영상황

      • 정수센터 부분별, 전면 공급 중단될 경우

      • 상수원 오염 등으로 생산 중단될 경우

  • < 비상급수 운영체계 조치방안 >
     

  • 비상상황 발생시 타 정수센터로 수계전환을 시행하여 비상공급 실시

  • 정수센터별 상호 급수 지원량

정 수
센 터

급수인구
(천명)

시 설
용 량

평 균
공급량

지원 정수센터

10,388

4,350

3,250

 

광 암

761

400

220

암사(220)

구 의

579

250

400

뚝도(50), 암사(50), 강북(300)

뚝 도

1,016

500

470

구의(150), 암사(70), 영등포(60), 강북(190)

영등포

1,727

600

440

암사(290), 강북(150)

암 사

3,478

1,600

1,100

광암(180), 구의(100),뚝도(280), 영등포(160), 강북(40)
부족량 - 강북(340)

강 북

2,827

1,000

620

구의(100), 뚝도(280), 영등포(60),
부족량 - 암사(180)

<정수센터별 상호 비상급수 방안도>

  • 한강 현수관로는 통한 강남, 강북 비상공급

<한강 현수대교 비상공급 연결 조감도>

  • 한강 현수대교 정수센터별 상호 급수 지원량

교량명

공급관로

지원정수장

지원공급량

성산대교

700mm×2열

영등포 ⇔ 강북

160천톤/일

한강대교

900mm×1열

암사 ⇔ 뚝도

90천톤/일

동작대교

700mm×1열

암사 ⇔ 뚝도

70천톤/일

잠실대교

1200mm×1열

암사 ⇔ 구의

150천톤/일

  • 고층건물 지원가능한 급수차 설비구축 및 운영

    • 급수차 후단 전기펌프 설치 운영

      • ​비상 시 5층 이상의 고층아파트 상층부 급수공급이 곤란한 점을 보완하기 위하여 우리본부 산하 수도사업소별로 1대씩 보유하고 있는 급수차(2.5t~5.0t)에 고층아파트까지 급수공급이 가능토록 전기가압펌프(2HP, H=59m) 1대씩을 설치하여 운영하고 있다.

<급수차 후단 설치펌프 운영 개요도>

정책 실행 노하우

  • 과수압지역을 지역 특성에 맞게 배수지 간접급수 구역으로 전환

    • 사업 추진 간 애로사항

      • 기존 급수체계 전환을 위한 수계전환시 각 급수지역 특성에 맞게 유수방향, 유속, 수압 등 기존 급수체계를 새로운 체계로 변경하기 위해 장시간 소요

      • 시민고객 불편을 최소화 하기 위해 장기간에 걸쳐 연결관 부설, 제수밸브, 퇴수밸브 설치, 최대한 서서히 수계전환 등 급수운영 조치계획을 사전수립하고 시행

    • 관련부서(본부 연관부서 및 수도사업소) 정기적인 관계자회의 개최(10~15회 이상)하며 급수체계 전환일정 조율 및 사업 우선순위 정하여 조치하였으며, 급수수계에 영향 최소화하기 위해 유수방향, 유속, 수압패턴 등을 분석하여 급수에 지장이 없도록 밸브조절 등 세밀하게 조치하였음.

  • 강북, 암사 대형정수장 간 상호 연결 비상관로 설치 등 비상급수 운영체계 구축

    • 사업 추진 간 애로사항

      • 대형 송수관로 연결공사에 따른 대규모 예산투자 필요

      • 비상관로 사용을 위해 실제 수계전환시 수질변동 발생 등 급수체계 변동에 대한 대책 필요

      • 비상시 기존 정수센터의 급수공급이 지장이 없는 범위내에서 지원하도록 하여야 되므로 평시에도 비상공급에 대한 사업소 및 정수센터 직원들 교육에 만전을 기해야 함.

    • 『사전 시뮬레이션 추진』 도입

      • 사전 시뮬레이션이란? : 수계전환에 따른 유수방향, 유속, 수압변동 등을 사전에 시험하여 배수지 수위변화 등 급수운영 데이터를 확보 후 실제 수계전환시 적용

      • ※ 시행사례 : 강북 고도정수시설 연결공사(총4차), 올림픽대로 상수도관 이중화공사 등

      • 수계전환 및 비상급수에 대한 사전연습 및 직원들의 기술숙달이 가능

    • 『2030 수도정비기본계획』에 정수장간 상호 비상연결 계획 반영

      • 기존 2020 수도정비기본계획 뿐만 아니라 2030 수도정비기본계획에서도 정수장간 비상관로 연결에 대한 예산을 반영하여 장래 무단수 급수체계 구축을 위해 최선의 노력을 다할 것임.

  • 고층건물 지원 가능한 급수차 설비구축 및 운영

    • 사업 추진 간 애로사항

      • 소방차 수준의 자체 가압시설 설치가 어려움 : 차량 구조 변경, 예산과다 소요(10백만 원/대) 등

        • ☞ 차량 구조 변경 없이 설치 방법 강구

      • 고층건물 급수지원 중 수압에 의한 안전사고 고려

      • 소방차는 안전사고를 고려 15층까지만 가압시설을 사용하고 있음.

        • ☞ 급수호스가 수압(6㎏/㎠)에 의해 파손되지 않고, 음용수에 적합한 자재 선정

    • 각 수도사업소의 보유 중인 급수차 차량의 구조 변경 없이 펌프만 추가로 설치하여 운영 중

정책결과 및 평가

  • 용산, 서대문, 성북구 등 고지대 급수지역의 급수체계를 개선하였다.

    • 기존 고지대 급수지역인 가압장에서 직접 공급하던 급수구역을 배수지 급수구역으로 변경하여 과수압 해소로 누수발생이 감소되었다.

    • 가압장 건물 및 부지는 재활용하여 지역사회 발전의 기틀 마련 및 예산절감

      • 총 예산절감 : 3,702백만원/년(누수복구비용+유지관리비+부지활용 등)

      • ※ 정릉2가압장 폐쇄 후 건물 및 부지는 성북구청에서 활용토록 협조

      • 부지위치 : 성북구 정릉동 966-1(건물면적 260㎡, 부지는 국가부지로 제외)

      • 가압장 기존건물 및 부지는 성북구 아동 돌보미 및 어린이 도서관, 드림스타트 센터 등 아동, 청소년을 위한 『성북아동청소년센터』 사업에 제공 
      • 각 정수센터별로 상호 보완할 수 있도록 비상급수 네트워크를 구축하였으며, 현재 고도정수처리 도입 및 노후정수장 재건설 공사의 원활한 진행을 위해 상호 대체급수를 지원하고 있음.
      • 2007~2010년 영등포정수장 재건설 및 고도정수처리 공사 : 암사, 강북 대체급수 205천 ㎥/일

      • 2010~2014년 구의정수장 재건설 및 고도정수처리 공사 : 암사, 강북 대체급수 330천 ㎥/일

      • 2011~2015년 뚝도정수장 재건설 및 고도정수처리 공사 : 암사, 강북 대체급수 100천 ㎥/일

성북아동청소년센터 건립 개요

위  치 : 성북구 정릉2동 966-1(정릉2가압장 부지)
규  모 : 총면적 1,097.3㎡(지상4층, 지하1층)
용  도 : 어린이 도서관, 드림스타트 센터, 교육복지센터 등
공사기간 : 2012. 9월 ~ 2013. 3월

가압장 폐쇄 및 양정축소로 전력소비량 감소 및 CO₂ 발생량을 저감시켜 우리시 “원전하나 줄이기 사업”에 기여

가압장 폐쇄 및 양정축소에 따른 CO₂저감 : 430톤/년

CO₂절감량 : 2,534kWh×0.4653×365 ≒ 430톤/년

※ 년간 이산화탄소 발생량(kg) = 전력소비량(kWh)×0.4653×365

적용가능성

  • 중남미 지역의 많은 대도시가 고지대에 위치하고 있으며, 서울과 유사하게 산지가 많아 공급을 위한 가압펌프들이 많이 설치된 도시의 경우 가압장 직접급수구역을 배수지 간접급수지역으로 급수체계를 전환하여 과수압 해소 및 누수발생 건수 저감이 가능하다.

    • 서울시의 급수체계 전환 노하우 및 예상 문제점에 대한 대응방안 등을 전수하여 안정적인 급수운영체계 구축에 이바지할 수 있다.

    • 가압장 펌프 운영을 최소화하여 에너지 절약 및 예산절감이 가능

  • 서울시와 경영규모가 유사한 한국수자원공사 등에 정수장 간 비상급수 네트워크 구상을 전파하여 경기도 일대 광역상수도 공급관로에도 비상급수 네트워크를 구축할 수 있도록 사업효과 전파

  • 2011~2015년 뚝도정수장 재건설 및 고도정수처리 공사 : 암사, 강북 대체급수 100천 ㎥/일

    • ☞ 상호 연결된 비상관로를 통해 대체급수 시행

FAQ

  • Q.무단수 비상급수 정책실행에 있어서 가장 어려웠던 점은?
    A. 답변내용
    • 기존 급수체계 전환을 위한 수계전 환시 각 급수지역 특성에 맞게 유수방향, 유속, 수압 등 기존 급수체계를 새로운 체계로 변경하면서 발생될 수 있는 수질변화 등 시민고객 불편을 최소화 하기 위해 장기간에 걸쳐 연결관 부설, 제수밸브, 퇴수밸브 설치, 최대한 서서히 수계전환 등 급수운영 조치계획을 수립하고 시행 시 챙겨할 부분이 많았고, 급수체계 전환에 장시간이 소요된 점입니다.

  • Q.정수장간 비상급수체계 구축 후 실제로 적용한 적이 있는지?
    A. 답변내용
    • 2007년부터 추진하였던 영등포 고도정수시설 도입공사 뿐만 아니라, 현재 추진중인 구의, 뚝도 고도정수시설에 대한 대체 급수 시 한강 현수관로 및 상호 연결 관로 활용하여 안정적으로 급수를 추진하고 있음.

    • ’14년 상반기에 강북정수센터 고도정수시설 연결공사(총 4차), 올림픽대로 상수도관 이중화부설 연결공사, 암사정수센터 고도정수시설 연결공사 등을 시행할 때에도 정수장 상호 연결 관로 및 현수관로를 활용하여 상호 보완조치 함으로서 대형정수장 생산중단(계열별) 시에도 단수 없는 급수운영이 가능했음.

추진조직 및 연락처

  • 상수도사업본부 급수부 배수과  /  02-3146-1431
  • 해외도시협력담당관  /  02-2133-52764  /  policyshare@seoul.go.kr
  • 서울연구원 글로벌미래연구센터  /  02-2133-1418  /  ssunha@si.re.kr