스마트 워터 그리드(Smart Water Grids)

Column

 

스마트 워터 그리드
(Smart Water Grids)

 

 

 

 

Patrick Deruytter
Vice President & General Manager of Emerson Process Management Korea

 

지난 몇 년간, Smart Power Grids, Smart Plants, Smart Subsea Solutions 등으로 많은 관심이 쏟아졌습니다. 잘 알려져 있지는 않지만 굉장히 중요하며, 잠재성을 지닌 것이 바로 스마트 워터 그리드(Smart Water Grids)입니다.
9월 말, 대한민국 부산에서 열린 World Water Congress & Exhibition에서 스마트 워터 그리드 기술은 중심적 화제였으며, ‘운용 중 스마트 네트워크의 구성 - 오늘과 내일(Creating Operationally Smart Networks - Today and in the Future)’과 ‘물의 품질 제어 및 스마트 그리드 접근법(Water Quality Control and the Smart Grid Approach)’처럼 관련 문제에 대해 논하는 몇몇 워크숍이 열렸습니다.
 
물 관련 분야에서 스마트 그리드 기술의 동력을 주목하지 않을 수 없습니다. 2030년 Water Resources Group에 따르면, 세계의 물 수요는 현재 수준 보다 40% 급증될 것으로 예상됩니다.
World Bank는, 계측되지 않은 물 손실로 인해 매년 140억 달러의 기회 이윤이 소실되고 있다고 밝혔습니다. 오랫동안, 물의 품질은 당연하게 받아들여져 왔습니다. 그러므로 배수 네트워크와 연관된, 물의 품질과 관련된 사건은 때론 너무나 늦게 감지되거나 전혀 감지되지 않습니다. 이런 이유로 인해 연료 관련 분야는 보다 효율적이며 안전한 물 시스템을 보장하는 스마트 기술 솔루션을 이용하게 될 것입니다.  

스마트 그리드(Smart Grid)의 정의를 확인한 후, 물 부분(water space)에 대한 다음의 적용에 대해 고려해보십시오.
스마트 워터 그리드(Smart Water Grid)는 소비자 가정에서의 물 소비를 제어하는 양방향 디지털 기술을 사용해 공급자로부터 소비자에게 물을 공급하여, 물을 절약하고 비용을 줄이며 신뢰성 및 투명성을 증대시킵니다. 이는, 정보 및 실제 계측 시스템을 지닌 배수 시스템과 일맥상통합니다. 스마트 워터 그리드에는 시스템에서 이동되는 모든 물을 추적하는 지능형 모니터링 시스템(Intelligent Monitoring System)이 포함됩니다.
또한 물 소비 감소와 재사용 가능한 물의 통합 기능을 위하여 모니터링 한 급수 본관(water main)의 사용을 통합합니다. 물의 가격이 최저일 때, 사용자는 스마트 워터 그리드를 사용하여 임의의 시간 동안 작동하는 스프링클러나 탕비형 원자로처럼 물을 소비하는 특성 기기의 전원을 켤 수 있습니다.
위 정의가 두 가지 어려움을 즉각적으로 확인시켜 줍니다. 전체 그리드 솔루션은 효율적인 물 하부구조 모니터링(Water Infrastructure Monitoring) 및 Smart Water Metering(디지털 양방향)에 의존하게 될 것입니다. 이러한 각각의 영역이 스마트 워터 그리드가 되기 위해서 대폭적인 변화를 겪고 있습니다.

 

사실, 물 계측 분야는 점진적으로 성장한다기보다는 혁명에 가까운 변화가 진행되게 됩니다. 다양한 기술 혁신은 좀 더 스마트한 측정을 가능하게 합니다. 그러나 스마트 워터 그리드 이야기에서, 계측과 관련된 가장 큰 이슈는 계측되는 물질이 좀 더 ‘스마트’해졌다는 것으로, 나머지는 대부분 ‘사각지대’로 남아있습니다.
‘스마트 계측’의 범위(예를 들면, 초음파 센서, 원격 제어 밸브 등) 이외에서 수집된 데이터는 전체적인 그림을 만들어내는 데 이용되지 못합니다. 나무가 아닌 숲의 관점에서, 배수 산업은 ‘계측’을 위한 미터와, 감지, 제어, 관리 또는 계획 수립을 위한 음파나 수압 시스템 모델에 의존합니다. 데이터의 근원이나 원래 목적에 개의치 않고, 진보한 수학 및 통계적 알고리즘을 이용하여 유틸리티에서 이용 가능한 모든 자료를 통합시킴으로써, ‘예상되는 네트워크의 반응’에 대한 전체적인 그림을 만들 수 있습니다.
그 결과 실시간으로 어떤 비정상적인 상황에서도 기민해질 수 있는 능력과, (고급 분류 기술을 사용하여) 비정상적인 상황이 누출, 폭발, 펌프나 계측의 결함, 운송의 문제, 절도에 의한 물 소실, 품질 관련 문제 등 중 어디에 속하는지 확실히 알 수 있게 됩니다.
스마트 워터 솔루션의 기초를 이루는 기술은 그 자체가 난관으로 작용합니다. 많은 프로세스 제어 솔루션이 모니터링과 계측 및 스마트 워터 그리드의 관리에 이용될 수 있지만, 지리적으로 방대하게 분산되어 있는 워터 그리드와 엄청난 측정 지점들로 인해 새로운 수준의 솔루션이 필요합니다.

 

예전에는 스마트 전력 그리드에 관심과 투자의 초점이 맞춰졌던 반면, 이제는 점점 더 많은 수의 물 시설 관리자들이 시스템의 효율성을 증대시키기 위해 스마트 그리드 기술을 인식하고, 받아들이는 것을 확인할 수 있습니다. 공급자로서 에머슨이 이러한 움직임의 일부로 동참한다는 사실과, 보다 안전하고 신뢰성 높으며 비용 효율적인 물 공급 및 관리에 기여할 수 있다는 사실을 기쁘게 생각합니다.