수돗물은 공급과정에서 일반세균과 대장균 등 미생물이 번식하는 것을 막기 위해 정수센터와 배수지 등에서 염소를 필수적으로 투입하는데, 안전하면서도 맛있는 수돗물을 위해서는 수도꼭지까지 염소를 일정하게 유지하는 것이 중요하다. 수돗물에서 나는 염소 냄새는 수돗물이 수인성 질병으로부터 안전하다는 증거지만, 시민들에게는 수돗물 이용을 불편하게 느끼게 하는 요소다.
 

서울물연구원은 염소냄새가 없으면서도 수질 안전성이 뛰어난 수돗물을 각 가정까지 안전하게 공급하기 위해 수도꼭지 잔류염소농도를 정밀 제어할 수 있는 빅데이터 기반 ‘염소 냄새 제어기술’을 자체 개발하고 특허등록을 완료했다고 15일(목) 밝혔다.
 

특허등록 기술명은 ‘상수도관 잔류염소 제어방법’으로, 상수도 배급수 계통 중 잔류염소 취약지역인 수도꼭지의 잔류염소 값을 일정하게 제어할 수 있는 기술이다. (등록번호: 제10-2415636호)
 

시가 개발한 ‘염소 냄새 제어기술’은 수돗물의 수도관 체류 시간이 길거나, 기온변화 등으로 잔류염소가 감소하는 ‘잔류염소 취약지역’의 실시간 염소소모량을 계산하여 맞춤형 염소 투입과 제어가 가능하다.
 

정수센터에서 생산한 수돗물이 공급과정 중 수도관에 체류하는 시간이 길어지면 염소가 휘발하여, 적정 잔류염소 수치에 미달해 수질 안전성에 문제가 있을 수 있다. 반면, 염소를 과도하게 투입하면 수돗물의 물 맛을 저해한다.
 

그동안 시는 수돗물 공급과정 중 다양한 이유로 감소하는 염소의 양을 일정하게 유지하기 위해 정수센터 운영자의 경험에 따라 염소 투입량을 조절해 왔었다. 때문에 정수센터에서 가까운 지역은 염소농도가 높아 염소 냄새가 많이 발생하고, 먼 지역은 염소농도가 급격히 감소하는 문제점이 있었다.
 

먹는물 수질기준은 1L당 잔류염소가 0.1mg 이상, 4.0mg 이하가 되도록 하고 있는데, 서울시는 “건강하고 맛있는 물 가이드라인”을 제정하여 염소 냄새가 없으면서도 안전한 수돗물을 위해 수도꼭지 잔류염소 농도를 0.1~0.3mg/L로 유지하도록 관리하고 있다.
 

서울시 전역의 수도꼭지 수질검사('18∼'19년) 결과, 수도꼭지 잔류염소농도는 권장 범위(0.1~0.3mg/L) 안에 있었으나 잔류염소 농도가 평균적으로 낮은 지역과 높은 지역이 있는 것으로 나타났다.
 

이에 서울물연구원에서는 현장 근무자의 경험적 판단에 의지하지 않고도 항상 일정한 잔류염소값을 유지할 수 있도록, 수질 빅데이터를 분석해 실시간 염소소모량과 투입량을 계산하는 시스템을 개발했다.
 

정수센터와 서울 전역 배급수계통에 설치된 525개의 수질자동측정기를 통해 수온‧잔류염소‧전기전도도(물속의 이온 양) 등의 실시간 수질 빅데이터를 수집하고, 분석하여 지역별 염소소모량을 계산한다. 이를 활용해 서울 각 지역의 특성에 맞게 염소투입량을 제어할 수 있다.

서울물연구원은 2017년부터 기술개발연구에 착수해 2018년까지 영등포아리수정수센터에서 생산한 수돗물 공급과정에 시스템을 시범적용하였고, 성공적인 운영결과를 바탕으로 2020년 3월부터는 서울 전역에 확대 적용하여 시스템의 효과성을 확인하였다.
 

시스템 운영결과 수도꼭지 잔류염소 변동 폭이 60% 가량 감소 되어 실시간 수도꼭지 잔류염소를 안정적으로 정밀 제어할 수 있게 되었다는 평가다.

잔류염소 정밀 제어 운영에 따른 잔류염소 정밀 제어 사례

시스템 구축 전에는 수도꼭지 잔류염소 변동이 컸으나, 시스템 적용 후 수도꼭지 실제 잔류염소값(파란색)이 목표값(붉은색)인 0.2mg/L 수준에서 일정하게 유지 됨