역대급 폭염에도 ‘깨끗한 아리수’… 전국 첫 AI로 수질 예측

서울시, 선제적 시설투자 통했다
유해남조류 예측시스템 가동 3년째
소독·오존처리 강화로 상수원 보호
고도정수처리해 아리수 맛·냄새 관리
가정에 공급 전, 소형생물 유입 차단
수열에너지 보급 확대 '에너지효율화'

기후위기로 깨끗하고 안전한 물에 대한 수요는 높아지는 반면, 수돗물 생산 환경은 악화되고 있어 이를 극복하기 위한 혁신과 투자가 필수적인 상황이 됐다.

이에 서울시는 전국 최초로 수돗물을 공급한 지 116년을 맞아 인공지능(AI) 분야의 신기술을 접목해 수질 관리 강화와 에너지 효율이라는 두 마리 토끼 잡기에 집중하고 있다.

◇수질예측으로 유해 남조류, 맛·냄새 물질 선제적 대응

시는 올여름 폭염이 지속됨에 따라 원수 수질에 대한 모니터링을 기존 주 1회에서 하루 1회로 확대했다고 2일 밝혔다.

시는 수질사고 예측시스템과 함께 2022년부터 유해남조류 예측시스템을 운영하고 있다. 이 시스템을 통해 녹조 발생 취약 시기인 6~10월 팔당댐 하류부터 잠실 수중보까지 상수원 유해남조류 발생을 1주 전에 예측하고 있다. 3차원 수질모델링에 기상·유량·수질 자료 등을 입력하면 강북·암사·자양·풍납 4개 취수장의 유해남조류 세포수 농도 변화를 사전에 알 수 있다. 이를 정수센터에 전파해 모니터링 강화, 투입 약품 양 조절, 소독 및 오존 처리 강화 등 정수처리시설 운영에 반영하고 있다.

이처럼 여름철 수돗물 품질 관리를 강화한 결과, 최근 수도권 상수원인 팔당호에는 조류경보 '관심' 단계가 발령됐으나 한강 본류와 취수장 원수 수질검사에서는 유해남조류가 '관심' 이하로 나타났다. 정수는 유해남조류 '불검출', 맛·냄새 물질도 시 관리 목표 이하로 유지하고 있던 것으로 조사됐다.

다음 달부터는 AI 기술을 활용한 맛·냄새 물질 예측시스템을 운영한다. 이를 통해 냄새를 유발할 수 있는 2-메틸이소보르네올(2-MIB) 농도를 암사·자양 취수장에서 일주일 전에 예측할 수 있다.

◇소형생물 유입 막고 오존살균 후 숯으로 한 번 더… 이중삼중 관리

고도정수처리를 통해 수돗물 맛·냄새도 특별 관리하고 있다. 고도정수처리는 기존 수돗물 생산 공정인 표준정수처리 방식에 오존과 입상활성탄(숯) 공정을 추가해 맛·냄새 물질을 최종적으로 제거하는 시스템이다. 2007년 기후변화에 선제적으로 대응하기 위해 고도정수처리 시설을 도입했고, 6개 정수센터에 시설을 완비해 2015년부터 100% 고도정수처리한 아리수를 제공하고 있다.

2020년에는 '유충 등 수돗물 수질관리 종합대책'을 수립하고 고도정수처리 공정 중 활성탄지에 대한 시설 정비와 위생 관리를 강화했다. 2018년부터 올해 2월까지 6년간 789억원을 투입해 6개 정수센터에서 총 4만3717㎡ 규모의 입상활성탄을 모두 교체했다.

또 가정에 수돗물이 공급되기 직전에 '소형생물차단 장치'를 설치하고, 염소와 오존 등을 활용한 정수처리, 입상활성탄지 역세척도 강화했다. 정수센터에는 해충 유입을 막기 위해 모든 출입문과 창문에 방충망, 에어커튼, 포충기 등을 설치했다. 한강 원수부터 공급 과정에 이르는 모든 아리수 생산 과정에 대한 상시 모니터링도 실시한다.

시에 따르면 이런 체계적인 관리 결과 환경부가 매년 실시하는 '전국 정수장 위생관리실태 점검'에서 서울 수돗물은 소형 생물이 한 번도 발견된 적이 없다.

◇에너지 효율화·신재생에너지 활용…탄소 배출 저감

시는 수돗물 생산·공급 과정에서 에너지 효율화와 신재생에너지 사용을 통해 탄소배출 저감에도 앞장서고 있다.

최근 5년간 취·송수펌프 51대와 가압펌프 64대를 고효율 기기로 교체해 펌프 효율이 81.6%에서 87.3%로 높아졌다. 이를 통해 14GWh(기가와트시)에 해당하는 에너지와 동력비 23억원을 절감했다. 이를 온실가스 감축량으로 환산하면 6301tCO2eq(이산화탄소 환산 톤)에 달하는 수치다.

전력 소모가 큰 상수도 분야에서는 신재생에너지를 꾸준히 활용해 온실가스 감축에 나서고 있다. 11월에는 동작구 남부수도사업소에 청사 냉난방을 위한 150RT(냉동톤·물 1t을 24시간 동안에 0도 얼음으로 만들 때 필요한 열량의 단위)의 지열에너지 설비가 완공 예정이다. 지난해 강북과 자양취수장의 냉난방시설 수열에너지 시범 도입한 데 이어 민간 건물로의 확산도 적극 추진하고 있다.

한강 물을 정수장에 보내는 도수관로를 활용해 청정 신재생에너지인 수열에너지 보급도 확대한다. 도수관로를 활용한 수열에너지 민간 공급은 시가 전국 최초다.

수열에너지는 풍납·자양·강북 총 3개 취수장의 도수관로 원수를 활용하며, 시간당 4만2700RT를 생산한다. 이는 축구장 132개, 롯데월드타워 4개에 해당하는 면적 132만㎡(약 40만평) 건축물을 냉난방할 수 있는 열량으로, 연간 이산화탄소 1만9600톤(tCO2eq) 감축 효과가 있다.