누수저감 및 절수기 교체를 통한 물 절약량 산정 -3편

오늘은 절수기에 대해서 간단하게 설명하는 것을 시작으로 어떤 식으로 누수 저감을 할 것인지

문제 제기를 시작으로 방안에 대해서 이야기해보겠습니다.

 

 절수기란?

절수기는 절수설비와 절수기기로 구분되는데요 .

＊절수설비: 별도의 부속이나 기기를 추가로 장착하지 아니하고도 일반 제품에 비하여 물을 적게 사용하도록 생산한 수도꼭지 및 변기를 말합니다

＊절수기기: 물 사용량을 줄이기 위하여 수도꼭지나 변기에 추가로 장착하는 부속이나 기기를 말하며 절수기기의 예로는 절수형 샤워헤드 등이 있습니다.

 

 절수설비 및 절수기기의 절수기준

가. 수도꼭지

⦁ 공급수압 98kPa에서 최대토수유량이 6L/min 이하인 것.

⦁ 단, 공중화장실에 설치하는 경우 5L/min 이하.

⦁ 절수 부속을 수도꼭지에 설치하였을 때 최대 토수 유량은 다음 기준에 적합하여야 합니다.

a) 수압 98kPa에서 최대 토수 유량은 제품 설치 전의 50% 이상 80% 미만이어야 합니다.

b) 수압 294kPa에서 최대 토수 유량은 수압 98kPa에서 최대토수유량의 140% 이하여야 합니다.

 

나. 샤워헤드

⦁ 최대 토수 유량이 7.5 L/min 이하인 것.

 

다. 양변기

절수등급	1등급	2등급	3등급
사용수량	4리터 이하	5리터 이하	6리터 이하

라. 대·소변 구분형 양변기

절수등급	1등급	2등급	3등급
평균 사용수량	4리터 이하	5리터 이하	6리터 이하

마. 소변기

절수등급	1등급	2등급	3등급
사용수량	0.6리터 이하	1리터 이하	2리터 이하

본론으로 돌아가서 누수 저감을 통한 물 절약량 산정에 대해서 알아보겠습니다.

1. 누수 저감을 통한 물 절약량 산정

 

1) 문제 정의

시대의 흐름에 따라 새롭게 매설되는 관은 증가하여 상수도 보급률은 굉장히 높은 수준에 이르렀는데요. 이를 유지하기 위해선 기존에 매설되어있는 관의 유지·관리가 필수적이고 이를 위해 상수관의 특징과 상태를 파악할 필요가 있습니다. 상수관은 재질에 따라 사용 연한이 달라지지만, 매설된 지 30년이 지나면 내식성을 가진 관이라도 녹이 발생하는 것이 일반적입니다. 재질을 불문하고 통상 20년이 지나면 “노후관”이라고 말하며 노후관은 누수의 주범이 돼요. 고려대학교 세종캠퍼스는 1979년 건립 이후 약 40년이 흘렀기 때문에 그동안 매설된 관의 교체가 이루어지지 않았다면 노후관이 분명 존재하며, 노후관으로 인한 누수 이외에도 다양한 원인으로 누수가 진행되고 있을 가능성이 존재합니다. 따라서 이번 프로젝트를 통해 교내 누수 유무를 파악하고 누수량을 추정하여 문제점을 개선할 필요가 있습니다.

 

2) 수행 방법

① 캠퍼스 관망도, 수도 요금 고지서, 시설물 현황조사를 통해 명확한 기초자료를 확립해야 합니다.

② 교내 야간 최소유량을 측정하여 공급량 및 건물별 유입량을 측정합니다.

물 사용이 적은 야간 시간(AM 12:00~3:00)에 1시간 단위로 요금 고지용 계량기 및 배수지 수위를 측정하여 공급량을 측정하고, 9개의 유지관리용 계량기를 1시간 단위로 읽어 각 시간대의 건물별 유입량을 측정합니다.

구분	요금 고지용 계량기 및 배수지 수위	유지관리용 계량기(9개)
측정 담당자	전문가(수자원공사, 화성산업_WASCO)	학생(캡스턴 수강생)
비고		9개의 조로 나뉘어 하나씩 담당하여 측정

※ 정확한 누수량 추정을 위해 해당 시간대에 배수지 사이의 물 공급은 중단하였습니다.

③ 건물별 특성을 파악하여 산출된 데이터로 건물별 사용량과 옥내 누수량을 추정합니다.

④ 공급량과 건물별 사용량, 옥내누수량을 통해 누수량을 추정합니다.

⑤ 교내 누수량을 토대로 누수 저감을 통한 합리적인 물 절약 가능량을 산출합니다.

 

3) 현실적 제한요건 및 가정사항

① 누수량 측정은 물 사용량이 없도록 물 사용을 중단하고 측정하는 것이 정석입니다. 하지만 대학교라는 특성상 교내 물 공급을 전부 중단하기엔 어려움이 있기에 물 사용이 가장 적은 야간에 측정하였습니다. 야간이지만 물을 사용할 가능성이 존재하기 때문에 건물의 유입량은 사용량과 옥내누수량이 합쳐진 값입니다.

② 계량기가 없는 건물도 존재하기 때문에 이 경우엔 비슷한 특성을 가진 다른 건물의 데이터를 이용해 사용량을 추정하였습니다.

③ 정시에 모든 조가 건물 계량기와 배수지를 측정하기로 하였지만 전 인원이 정확히 같은 시간에 측정하기엔 어려움이 있어 측정 데이터에 오차가 있을 것으로 예상됩니다.

④ 정확한 누수량 파악을 위해 측정 당일 배수지 1에서 배수지 2로의 물 공급은 중단하였습니다.

 

1.2 기초조사

 고려대학교 세종캠퍼스 관망도 및 급수시설 현황

교내 관망도

본교는 수원에 위치한 대청댐을 취수원으로 두고 있습니다. 대청댐에서 취수된 물은 청주정수장에서 광역 상수도 형태로 정수되고 이때 처리된 물은 송수관을 타고 흘러들어옵니다. 고려대학교 세종캠퍼스의 급수 방법은 저수조 식으로 유입된 물을 배수지에 저장해놓고 공급량을 조절하며 안정적으로 상수를 공급받습니다. 마지막으로, 배수지의 물은 배수관을 타고 다시 한번 물탱크에 모이며 최종적으로 급수관을 타고 캠퍼스 내의 각 급수처에 도착하는 형태로 상수를 공급받고 있습니다.

교내에 매립되어있는 상수관과 배수관의 총연장은 3.3km이며, 관의 구경은 현장 조건 및 용도에 적절하게 D20~200까지 다양한 것을 알 수 있습니다. 또한 요금 고지용 계량기는 총 3개였으며 메인 계량기(일반용)의 경우 배수지 1 전단에 위치하며 교내로 유입되는 상수의 총량에 대한 수도 요금을 측정하고, 기숙사 좌·우 계량기(가정용)는 배수지 2 후단에 위치하며 기숙사로 공급되는 수량에 대한 수도 요금을 측정한다. 그 밖의 정보는 아래의 표에 정리하였습니다.

구분	내용	비고
수도계량기 형태	일반용 1개(D150)(기계식) 가정용 2개(D100, D150)(전자식)	학교=일반용 기숙사=가정용
관로 현황	3.3 km (D200, L=255m/ D150, L=1,685m/ 기타(D120~20), L=1,396m)
교내 급수 방법	저수조 식(배수지)	수도계량기 후단 배수지 2개소
상수 공급 현황	대청댐(수원) → 광역 상수도(청주정수장) → 세종특별자치시(수도사업자) → 고려대 세종캠퍼스	광역 상수도 공급 (한국수자원공사)
수도사업자	세종특별자치시

이상으로 기본적인 절수기 개념과 문제에 대한 정의 및 기초 조사에 대해서 알아보았습니다.

추가 내용은 다음 포스팅에서 만나요.