정책

수도계량기 동파예방

등록일 2014-05-18 분류 물관리 글쓴이 scaadmin
소속
상수도사업본부 산하사업소 수도사업소 중부수도사업소 현장민원과
작성일
2014-05-18
최종수정일
2016-10-09

겨울철 수도계량기 동파 예방으로 안정적인 급수 공급

  • 지구촌 이상기온 발생에 자유로운 나라가 없듯이 우리나라 또한 엘리뇨 현상 등 이상기온의 영향으로 겨울철 시민의 안정급수에 지장을 초래하고 있는 바, 이에 대한 대책으로 우리시에서 추진하고 있는 겨울철 한파에 대비한 수도계량기 동파예방대책을 통하여, 안정적인 아리수 공급과 시민생활의 불편을 해소하고, 지속적인 기술개발 및 다양한 동파예방사업을 시행함으로써 시민의 삶의 질을 향상시키고 있다.

수도계량동파예방방지대책 시행전후

정책시행 전

정책시행 후

  • 겨울철 수도계량기 동파예방을 위해 단순히 계량기함에 신문지나 헌 옷가지를 넣어주었음.

  • 하루 최대 수천 건의 계량기 동파가 발생하여 많은 불편을 겪음.

  • 동파예방을 위한 다양한 기술개발로 시민불편해소

  • 적극적인 대처로 계량기 동파율 획기적 감소

  • 상수도 행정에 대한 시민 신뢰도 향상에 기여

정책 개요

  • 동파안전계량기 성능향상 및 보급

  • 공동주택 계량기함 보온덮개 성능개선 및 보급

  • 단독주택 등 계량기보호통 보온재 정비

  • 소규모 공사장 보온대책 수립

  • 동파예방 홍보사업 추진

추진배경

  • 인간 생활에서 물이 차지하는 비중은 크다. 겨울철 수도계량기 동파로 인해 물이 나오지 않으면 그 불편함이 이루 말할 수 없는데, 보일러 가동이 안되어 추위에 떨어야 하고, 화장실 양변기를 사용할 수 없고, 물론 취사도 어렵다. 또한 옥내배관이 동결되면 그것을 녹이기 위해 수십만 원의 비용이 들어야 하기 때문에 경제적 부담 또한 만만치 않다.

  • 겨울철 수도계량기 동파로 인한 시민의 고통을 덜어 주고자 우리시에서는 계량기 보온사업 및 동파예방 홍보 등을 지속적으로 동파예방사업을 추진해 왔으나지구촌을 위협하는 이상저온 현상의 발생 등으로획기적인 기술개발 없이는 동파방지의 한계에 직면하게 되었다.

    <매년 반복되는 한반도 겨울철 기상상황>
     

잦은 한파와 폭설의 원인은 차가운 대륙 고기압의 발달과 북극진동지수가 음으로 떨어져 약해진 제트기류로 찬공기가 남하하기 떄문이다. 이를 지구모양 사진으로 설명하고있다.

추진 과정

  • 2000년대 중반까지의 우리시 동파예방대책은 계량기나 수도배관을 보온재로 감싸서 차가운 기온으로부터 보호하는 방법이 주를 이루었다. 그러나 이러한 소극적인 방법은 엘리뇨 현상 등 지구촌에 나타나고 있는 이상저온 현상에 대한 효과적인 대응이 될 수 없었기 때문에 보다 적극적인 계량기 동파예방법이 필요하게 되었다.

  • 이에 우리시에서는 보다 근본적인 동파예방대책을 수립하기 위한 다각적인 검토결과 동파로부터 안전한 계량기를 개발하는 것이 가장 우선시해야 할 사업이라는데 중론을 모으게 되었다. 그러나 물이 얼음의 상태로 고체화되게 되면 필수적으로 부피가 팽창하게 되는데, 계량기를 보호한답시고 무조건 기계적으로 튼튼한 계량기를 만들게 되면 동파는 발생하지 않더라도 급수설비 중 가장 취약한 다른 부위의 파손을 가져오기 때문에 피해를 확산시키는 결과를 초래하므로 근본적인 해결방안이 아님을 인식하게 되었고 이러한 문제점 또한 해결해야 할 과제로 남겨지게 되었다.

  • 서울시에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 동파로부터 안전한 계량기가 가져야 할 성능과 이 성능을 보증할 수 있는 시험방법을 규정하게 되는데 이것이 현재 우리시 동파안전계량기 구매시 적용하는 『서울특별시 동파안전계량기 기술기준』이다.

  • 이 기술기준에 따라 계량기 제작사에서는 동파에 강한 계량기들을 앞다투어 개발하게 되었고 2006년 처음으로 우리시 기술기준에 따른 동파안전계량기가 제작되어 설치되었으며 동파발생세대 및 동파취약세대에 보급되어 우리시 동파율을 낮추는데 그 역할을 충분히 하고 있다.

​<현재의 동파안전계량기 모습>

동파방지를 위한 특수구조의 계량기 모습
 

  • 이 밖에도 계량기보호통 성능기준, 보온덮개 보온기능 향상 등 다양한 동파예방 정책을 개발하여 현장에 적용하게 됨으로써 지금과 같은 동파율 저감 결과를 얻게 되었다.

정책 소개

  • 수도계량기 동파는 기온의 영향도 있지만 설치된 장소의 환경적 영향으로 발생하는 경우가 많다. 설치된 환경 즉, 주택 유형이 아파트인지, 아파트이면 계단식 아파트인지 복도식인지에 따라 동파율이 다르며, 단독주택, 연립·다세대, 상가, 공사장 등 설치환경에 따라 동파율이 다르게 나타난다. 또한, 설치구경의 크기에 따라서도 동파율이 큰 차이를 보임에 따라 구경별 조사도 함께 이루어 져야한다. 이러한 다양한 조건에 대한 동파예방 대책도 각각 적절한 방법으로 수립하여야 하는데, 우리시에서는 2000년대 초반부터 설치환경에 따른 맞춤형 동파예방대책을 수립하기 위해 전수조사를 통하여 주택유형별, 구경별 수전수를 파악하여 대처해 왔다.

  • 동파안전계량기 성능향상 및 보급

    • 일반 수도계량기는 내부 수돗물이 얼면 동결에 의한 체적 팽창으로 계량기가 파손되어 사용할 수 없으나, 동파안전계량기는 계량기 내부에 동결 시 체적을 흡수할 수 있는 특수부품이 내장되어 파손되지 않으므로, 동결된 계량기를 해빙하여 계속 사용할 수 있는 장점이 있다. 즉, 계량기 내부가 한파로 인해 동결 시 팽창된 부피(8~13%)를 흡수할 수 있는 특수부품(에어백)이 내장되어 동파로 인한 생활불편 해소 및 비용부담이 발생하지 않는 장점이 있는 것이다. 실제로 효과분석을 위해 2012년 12월 안전행정부에서 시행한 실증실험 결과, 영하 15℃에서 일반계량기는 5시간 경과 후 동파되었으나, 동파안전계량기는 동파가 발생하지 않음으로써 현재는 중앙정부 차원에서 확대 보급하기 위해 국비지원 등 다양한 지원책이 이루어지고 있다.

  • 공동주택 계량기함 보온덮개 성능개선 및 보급

    • 복도식 아파트와 같이 계량기함이 외기에 노출된 장소에 대한 대책으로 1990년도부터 아래 그림과 같이 안내문구를 삽입한 보온덮개를 보급해 왔다. 동파에 가장 취약한 장소 중 하나인 복도식 아파트는 계량기 동파 숫자도 가장 많으며, 동파 시 결빙으로 인한 2차 사고의 우려도 가장 높은 곳이다. 그동안 보온재 시범사업 시행, 보온덮개 설치 등 서울시에서 가장 중점적으로 동파예방사업을 실시하여 왔던 곳이었으며 특히, 2013년에 와서 보온덮개에 대한 성능개선을 추진하였는데 기존 보온덮개가 1겹으로 제작하던 것을 2겹으로 제작하여 그 사이에 공기층이 형성될 수 있도록 함으로써 보온능력을 향상시켰다.

12년 보온덮개 부착

13년도 보온덮개 디자인 및 구조개선

2012년의 보온덮개 부착모습, 저밀도 폴리에틸렌 0.1mmX1겹을 사용함
저밀도 폴리에틸렌 0.1mmX1겹

2013년의 보온덮개 디자인 및 구조개선의 모습으로 저밀도 폴리에틸렌 0.05mmX2겹을 사용함
저밀도 폴리에틸렌 0.05mmX2겹

  • 단독주택 등 계량기 보호통 보온재 정비

    • 스티로폼 보온재가 파손·망실되거나 몸체의 변형으로 보온재의 교체가 불가능한 보호통을 정비하기 위하여 ’13년 상반기 계량기 보호통 전수조사를 실시하였으며, 선정된 정비대상 11만 여개에 대해 ’13년 하반기부터 5년간 PE재질의 보온재로 설치하여 계량기 동파를 최소화하기 위해 노력하고 있다.

PE재질의 보온재

연차별 교체계획

연차별 교체계획

구 분

2013년

2014년

2015년

2016년

2017년

소요예산

37억

5억

9억

9억

9억

5억

정비대상 (개)

111,918

17,537

30,800

29,386

25,532

8,663

15㎜

62,147

17,201

27,017

17,929

 -

- 

20㎜

23,249

242

3,783

11,457

7,767

- 

25㎜

14,344

79

- 

- 

14,265

- 

30㎜

5,396

11

-

- 

3,500

1,885

40㎜

5,220

2

-

- 

-

5,218

50㎜

1,562

2

- 

- 

- 

1,560

  • 소규모 공사장 보온대책 수립

    • 다년간 동파발생에 대한 원인분석 결과 수도계량기 동파가 가장 많이 발생하는 조건은 휴일 및 야간시간대 노출관로의 유체흐름이 정지된 경우로 이런 취약한 상황이 가장 많이 발생할 개연성이 높은 곳이 소규모 건축공사 현장이다.

    • 따라서 서울시에서는 2014년부터 소규모 건축공사 현장에서 임시 급수신청이 있으면 동파방지계량기를 설치토록 하고, 공사현장의 특성상 빈번한 계량기 위치변경 시 보온상태를 확인한 후 승인토록 할 예정이다. 아울러 월동기 이전 동파취약 공사장에 대한 집중점검 강화 등 주기적인 보온상태를 점검하고 현장 시공자의 동파예방의식 고취를 위한 동파예방 홍보를 적극 시행할 계획이다.

  • 동파예방 홍보사업 추진

    • 서울시에서는 겨울철 시민 급수불편을 최소화하기 위하여 언론기관이나 자치구를 활용한 단계별 시민 행동요령 홍보함으로써, 효과적인 시민소통 방안을 계획하였다. 세부 사항으로는 기상청 및 언론기관을 활용한 동파예방 시민 행동요령, 안내 홍보물 배부 및 포스터 부착, 동파취약세대에 대한 메시지 발송, 공동주택 구내방송 실시, 구정소식지 등을 통한 동파예방 홍보 협조 요청, 지상파·지역방송(케이블)을 통한 방송자막 등 각종 매체를 활용한 홍보, 옥외전광판을 운영하는 기관(부서)에 대한 지속적인 동파예방 자막방송 송출 요청, 시청·본부·자치구의 인터넷 홈페이지를 활용한 홍보 등의 활동을 수행하였다.

정책 실행 노하우

  • 우리시에서 추진한 다양한 동파예방사업 실행과정에서 발생하였던 몇가지 문제점과 그에 대한 해결책을 나열해 보고자 한다.

  • 동파안전계량기 선정

    • 우리나라에 등록된 수많은 동파안전계량기 제작업체에서 개발된 다양한 종류의 동파안전계량기 중 우리시에 가장 적합한 동파안전계량기를 선정하는 과정은 쉽지 않았다. 동파안전계량기 개발에 참여하였던 업체마다 자사제품에 대한 우수성을 홍보하였고, 과학적으로 충분한 타당성을 확보하고 있었으며, 자체 동파시험 결과도 상당히 우수한 제품들이었다.

    • 우리시에서는 매년 반복되는 계량기 동파를 해결하기 위해 신속히 결론을 내려야 했으며, 가장 우수한 동파안전계량기를 선정하여 보급해야만 하는 의무도 지워져 있었다.

    • 계량기 제작사, 계량기 설치 실무자 등과의 많은 회의를 가졌으며 그 결과 우리시만의 『동파안전계량기 성능시험 기준』을 수립하게 되었다. 즉, 성능시험 기준을 가혹한 현장상황에 맞추어 수립하고, 그 기준을 통과한 제품만을 선정하여 시민에게 보급할 수 있도록 하였다. 우선, 동파안전계량기를 개발한 업체에 우리시의 성능시험 목적과 방법에 대해 알리고 성능시험에 참여하도록 유도하였다. 또한, 상수도연구원과 수도자재관리센터에 동파안전계량기 성능시험을 수행 할 수 있는 설비를 확보하여 성능시험을 실시하게 된 것이다. 동파안전계량기 성능향상을 위해, 이 과정을 매년 반복해서 실시하게 하여 지속적으로 기술개발을 꾀하였다.

  • 공동주택 계량기함 보온덮개 성능개선 및 보급

    • 복도식 아파트가 대부분을 차지하고 있는 공동주택은 계량기함이 외기와 직접 접촉함으로써 한파시 계량기 동파가 많이 발생하게 되는데, 한기로부터 계량기를 보호하고자 보온덮개를 제작하여 부착하는 방법으로 동파예방활동이 이루어 졌다. 그러나 영하 10℃이하의 한파가 며칠동안 지속되면 보온덮개가 부착되어 있는 곳도 동파가 발생하여 시민생활의 불편을 초래하게 됨에따라 보온덮개의 성능향상을 위해 보다 개선된 방안의 마련이 절실하였다. 이에 기존 보온덮개에 아티론이나, 에어캡을 부착하는 방법으로 수년에 걸쳐 계량기 동파를 예방하고자 하였으나 제품 自重의 증가로 부착테이프의 탈락 등이 발생하게 됨으로 인하여 역효과를 발생하였다.

    • 오랜 시행착오를 거친 뒤 ’13년에 와서야 가운데 공기층을 확보한 이중구조의 보온덮개를 개발하여 현장에 적용하게 되었는데, 결과적으로 지금까지 개발된 시도 중에서 가장 우수한 효과를 나타내고 있으며, 지속적으로 보완이 이루어 진 제품이 개발되리라 생각된다.

  • 단독주택 등 계량기보호통 보온재 정비

    • 맨홀식 계량기 보호통의 경우 보행자의 통로, 무거운 차량의 주차 등으로 파손되거나 제 기능을 상실하게 되는 경우가 발생하게 되는데 파손된 보호통의 교체는 수요가의 부담으로 하여야 할지 시에서 부담할지 내부적 갈등이 발생하였지만, 시민생활 불편해소 차원에서 시 재정을 투입하여 내부갈등을 해소하는 방법으로 마무리 되었으며 지금은 년차별 투자계획이 수립되어 보호통 및 보온재 정비사업이 진행되고 있다.

정책 실행 결과 및 평가

  • 겨울철 수도계량기 동파율이 높아지는 가장 큰 원인은 기온의 영향을 들 수 있다.

  • 서울에 다양한 동파예방대책을 추진한 ’11년 이후와 그 이전과의 자료를 비교해 보면(’09년-’11년, ’10년-’12년, ’08년-’13년) 기온과 계량기 동파와의 관계를 알 수 있는데, 동일한 기온에서 계량기 동파수량까지 감소된 것을 알 수 있다.

연도별 평균온도와 동파수량

구분

13년

12년

11년

10년

09년

08년

07년

06년

평균기온

-2.99℃

-7.70℃

-5.46℃

-6.14℃

-4.78℃

-2.98℃

-3.74℃

-1.64℃

동파수량

585

12,335

8,276

24,519

13,869

5,570

2,146

2,174

  • 이는 계량기 동파로 인해 발생하는 경제적 손실을 방지한 결과도 중요하지만 겨울철 수돗물이 나오지 않음으로 발생할 수 있는 정신적 고통에서 해방되고, 안정적인 아리수 공급을 통한 시민의 삶의 질을 향상시킬 수 있었다는 점에서 고무적인 결과이다.

적용 가능성

  • 수도계량기를 사용하고 있는 지자체나 국가에서 계량기의 동파로 인한 시민생활 불편을 해소하기 위해 많은 노력을 기울이고 있음을 미디어를 통해 알 수 있다. 또한, 우리시에서 추진하고 있는 동파예방사업을 적용하기 위해 많은 문의가 잇따르고 있다. 하지만 다양한 동파예방사업이 가장 큰 효과를 거양할 수 있기 위해서는 무엇보다도 시민의 관심과 참여가 우선이라는 점을 말하고 싶다. 시민의 관심을 유도하기 위해서는 정확하고 신속한 정보전달이 필요하다.

  • 기상청에서 발표되는 월간·주간 날씨예보도 과거와 비교할 수 없을 정도로 정확하고, 이러한 정보를 시민들에게 전달 할 수 있는 인프라도 정보강국의 특성상 잘 갖추어져 있다. 예를 들어 동파안전계량기가 설치되어 있는 가정에 보온덮개를 지급하여 보온을 강화하였으며, 영하 10℃이하로 예보되기 전날 밤 동파예방에 대한 안내를 스마트폰으로 하게 된다면 집 주인은 조금씩 물을 흘리는 등 동파예방을 위해 노력할 것이다. 또한 기상청, 방송·신문사 등과 유기적인 공조로, 같은 날 적절한 홍보를 한다면 시민들의 참여를 극대화 할 수 있다. 동파예방에 대한 시민의 관심을 이끌어 내고 이 사업에 참여토록 하는 역할이 우리가 할 일인 것이다.

FAQ

  • Q.동파예방을 위하여 동파안전계량기와 비닐 보온덮개를 설치하였는데 효과는?
    A. 답변내용
    • 동파안전계량기 효과 : 동파안전계량기는 동파에 취약한 장소를 선정하여 설치하였음에도 일반계량기 보다 7~9% 동파율이 낮은 결과를 보였습니다.

    • 보온덮개 효과 : 상수도연구원에서 보온덮개에 대한 실험 결과, 보온덮개 부착시 계량기함 내부온도를 최고 1.5℃ 상승시키는 효과가 있으며, 계량기함 내부에 보온재를 충분히 넣고 보온덮개를 부착할 때 7℃ 이상 온도상승 효과가 있습니다.

  • Q.동파안전계량기와 일반 수도계량기의 차이점은?
    A. 답변내용
    • 동파안전계량기의 특징 : 동결 시 팽창된 부피(8~13%)를 흡수할 수 있는 특수부품(에어백)이 내장되어 결빙상태에서도 계량기가 쉽게 파손되지 않으며, 동결된 계량기는 해빙 후 계속 사용할 수 있어, 동파로 인한 생활불편 해소 및 비용부담이 발생하지 않습니다.

    일반 습식 계량기 모습과 동파안전계량기의 모습을 비교. 동파안전계량기에는 계량기 내부 상, 하측에 에어백이 내장되어 있다.

  • Q.서울시 동파안전계량기 성능시험 기준은?
    A. 답변내용
    • 동파안전계량기 성능시험 방법

      • 내압시험 : 20㎏/㎠ 압력으로 1분간 실시하여 이상이 없어야 함

      • 1차 동파시험

    동파안전계량기 성능시험으로 1차에는 동파시험 전 유량시험을 하고 -20도에서 5.0의 압력으로 48시간동안 동파시험을하고, 80도의 온수를 사용하여 급속해빙을 한다. 동파 시험후 다시 유량시험을 하며 이를 2회 반복한다

    • 2차 동파시험 ※ 총 14회중 7회 반복 후 유량시험 실시

     2차에서는 상온에서 -20도로 5.0의 압력으로 4시간동안 온도를 하강시켜며 10시간동안 저온을 유지하고 -20도에서 50도로 4시간동안 온도를 상승시킨다. 그리고 50도로 6시간동안 고온을 유지하는데 이를 14회 반복한다

    • 최종 유량시험 : 측정오차가 사용공차(±4%)이내여야 함.

    • 분해검사 : 내부 부품의 변형이나 파손이 없어야 함.

     

추진조직 및 연락처

  • 상수도사업본부 산하사업소 수도사업소 중부수도사업소 현장민원과  /   02-3146-2561
  • 해외도시협력담당관  /  02-2133-5264  /  policyshare@seoul.go.kr
  • 서울연구원 글로벌미래연구센터  /  02-2149-1418  /  ssunha@si.re.kr

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