‘㈜코위드원’, 지하 시설물에 대한 혁신적인 안전관리 솔루션 선보이다

▲ 관 파손예방시트

미래 도시 모델로 자리매김한 스마트시티는 한국판 뉴딜의 대표사업으로 부산과 세종에 첫발을 내딛게 될 예정이다. 지난 7월 스마트시티의 성과를 국민들이 직접 체험할 수 있는 스마트시티 온라인 투어가 열렸다. 세종·부천·대전·부산·안양·강릉 등 스마트시티 사업을 추진하는 각 도시의 특색에 맞게 구현된 다양한 스마트 서비스 및 기술을 영상으로 볼 수 있는 자리였다. 특히 부산에 국가 시범사업으로 조성될 스마트시티인 ‘부산 에코델타시티’는 물 특화도시가 될 예정으로 많은 이들의 주목을 받았다.
최근 이상 기후 현상으로 물관리 여건이 더욱 악화되면서 스마트한 물관리가 필수적인 시대가 찾아왔다. 가장 혁신적이고 미래 지향적인 스마트시티에서 물 관리는 가장 중요한 요소가 되었다. 부산 에코델타시티는 상수공급, 하수처리, 배수처리의 전통적 물관리 시스템에서 벗어난 ICT 기반의 미래 물관리 시스템을 통해 운영될 예정이다. ICT 지능형 물관리를 통해 도시화와 기후변화에 효율적으로 대응하는 물 관리체제를 구축한다는 것이 핵심이다. 이런 가운데 ㈜코위드원(대표 윤상조, COWITHONE)의 혁신적인 상·하수도 관리 솔루션이 부산 에코델타 시티의 핵심기술로 적용되며 관계자들의 폭발적인 관심을 받고 있다.

국내 지하 관 평균 수명 30년, 선진국은 70년!! 타 공사 굴착중 발생한 관 손상부 방치가 그 이유!! 관 파손 예방시스템 도입 시급해!!
상·하수도와 같은 국내 지하 시설물 평균 수명은 약 30년으로 20년만 되어도 노후관으로 관리되어 교체 대상이 된다. 하지만 미국과 같은 선진국의 상·하수도 평균 수명은 70년이나 된다. 한국에 비해 두 배가 넘는 수치다. 사용되는 관의 품질은 큰 차이가 없지만, 관리가 문제다. 이미 매설된 상·하수도관 위로 시공되는 다양한 공사로 인해 파손되는 사례가 주요 원인이다. 작년 말 인천 송도컨벤시아에서 열린 ‘한국스마트워터그리드학회 정기학술대회’에서 곽준근 한국수자원공사 시화사업단 차장은 ‘관 파손예방시스템 도입효과’라는 주제로 “지하시설물은 최소 50년 이상 사용해야 한다. 하지만 굴착 중 관 파손사고 및 부식 등으로 30년 정도 사용 후 교체해야 하는 문제점이 있다”고 발표했다. 이와 함께, “이러한 현실을 타파하기 위해 송산GC에 시범 적용된 스마트 예방시스템의 눈부신 효과를 눈여겨봐야 하며, ㈜코이드원의 ‘관 파손 예방시스템’을 적극 도입하여야 한다”고 강조했다.

㈜코위드원의 지하시설물 관리 솔루션, 관 수명 연장과 예산 절감을 위한 획기적인 시스템
관 이음부에 설치된 누수감지 센서, 정확한 이음부 좌표값으로 누수위치 확인 가능해
부산 에코델타시티에 도입 예정인 ㈜코위드원의 ‘파손예방 및 누수감지시스템’은 본관이 파손되는 문제점을 완벽하게 해결할 수 있는 혁신적인 시스템이라는 평가를 받고 있다. 윤 대표는 “국토가 작아 인구밀도가 높은 국내 사정상 도로 밑으로 대부분의 지하시설물이 매설되는데, 새로운 인프라 구축을 위해 다시 굴착하는 과정에서 전에 매설된 관이 손상되는 경우가 대부분이다. 이때 발생 되는 코팅의 손상 혹은 스크래치를 보수하지 않고, 그대로 흙을 덮어버린다. 이후 손상된 부분이 부식 또는 열화로 누수되거나 파손되는 것이다. 이를 해결하기 위한 시스템과 무엇보다 원인 제공자를 확인할 수 있는 시스템 도입이 절실하다”고 언급했다.
㈜코위드원은 이러한 문제점을 해결하기 위해 혁신적인 3가지의 솔루션을 개발했다. △누수감지 시스템 △지반침하 감지시스템, △관 파손예방시스템 이다. 일반적으로 상·하수도관에서 누수 발생 확률이 높은 곳은 이음부다. 조인트가 헐거워지거나 용접부가 부식되어 누수가 발생한다. 지금까지 개발된 누수탐지 기술은 유량계, 수압계 및 음파탐지기 등을 이용하여 일정 크기 이상의 누수 발생 시 생겨나는 ‘누수음’을 탐지하거나, 일정 시간대의 물 사용 패턴을 분석하여 누수의 여부를 판단하는 방식이다. 이들 방식은 정확한 누수 위치를 확인하기 위해 별도 탐지과정이 필요해 비용이 많이 발생하는 문제점이 있다. 하지만 ㈜코위드원이 개발한 ‘누수감지시스템’은 모든 이음부에 누수감지 센서를 부착하여, 이음부에서 발생하는 작은 누수도 즉각 발견하고, 정확한 위치를 알 수 있어 초기 대처가 가능하다는 큰 장점이 있다.

비압력관인 하수관의 본관부 파손 예방을 위한 혁신적인 예방시트, ‘지반침하 감지시스템’
중소벤처기업부로부터 ‘혁신제품’ 인정, 수의계약도 가능해
비압력관인 하수관에 이음부 부등침하 또는 본관부가 파손되면, 지하수나 빗물이 유입되는데, 그때 주변의 흙이 같이 유입되어 지하에 동공(싱크홀)이 발생한다. 지하안전법에 의하면 지반침하를 확인하기 위해 최소 5년마다 GPR(지표투과레이더)장비로 동공을 확인하도록 하고 있으나, 약 3m 이하의 동공은 확인이 어렵고, 일정 크기 이상의 동공만 확인할 수 있어 제한적인 효과만 얻을 수 있다. 또한 재탐지(5년) 전에 발생하는 동공을 확인할 수 없다는 치명적인 문제점도 있다. 그러나 ㈜코위드원이 개발한 ‘지반침하 감지시스템’은 본관부 파손의 예방을 위해 관 상단에 예방시트를 설치하고, 관 이음부에 스마트볼을 설치하여 약 30cm 이하의 동공이 발생하면, 실시간으로 관리자에게 그 위치를 전달한다. 기존 시스템과 비교하면 그야말로 획기적인 기술이다. 본 기술은 중소벤처기업부 연구과제를 통해 개발하였으며, ‘우수연구개발기술’로 선정되어 2020년 7월 중소벤처기업부로부터 혁신제품으로 인정받았다. 수의계약으로 구매할 수 있으며, 현재 화성 삼성전자 공업용수라인에 적용하고 있고, 수자원공사 ‘보령-부여 간 광역상수도 이설공사’에도 적용되어 8월에 착공 예정이다. 또한 부산 EDC현장에도 내년부터 공사에 들어갈 예정이다.

지하시설물 파손 사고, 굴착 공사와 관련된 사고가 65% 이상!
코위드원 시스템 적용 시 확실한 사고 예방, 공사 책임자에게 즉시 책임 물을 수 있어
지하에 매설된 상·하수도관은 일반인들이 생각하는 바와 달리 이음부에서 발생하는 누수보다 본관에서 발생하는 누수가 경우가 훨씬 많다. 윤 대표는 “통계를 보면 지하에 매설된 관 파손 사고의 약 65%가 본관에서 발생하며, 대부분 타 공사를 진행하던 중 굴착기에 의해 손상된 곳을 방치해서 발생한다”고 언급했다.
2020년 2월, 미국 캘리포니아주에서는 굴착 중 사고를 막기 위해 ‘지하 유틸리티라인 탐지에 관한 법률’이 통과되어, 자신의 서비스를 매설하는 유틸리티 운영자에게 지상에서 감지할 수 있는 재질을 사용하도록 요구하고 있다. 실제로 캘리포니아 ‘공공 유틸리티위원회(CPUC)’는 ‘PG&E’사에 유틸리티 위치 및 표시 프로그램과 관련된 위반에 대해 1억 1천만 달러를 지불하도록 명령한 바 있다.
㈜코위드원이 개발한 ‘관 파손예방시스템’은 예방시트에 내장된 감지선을 통해 최대 지하 10m까지 매설된 유틸리티를 탐지할 수 있고, 무단굴착을 할 경우에도 파손 여부를 실시간 확인할 수 있다. 시설물 상단 약 30~60cm 부근에 ‘감지선이 삽입된 시트’를 설치하는데, 지상에서 땅을 파는 굴착기가 관을 건드리기 전에 관 상단에 설치된 감지선을 먼저 파손하게 된다. 바로 이때 중장비기사와 관리자에게 파손 경고 알림을 주는 시스템이다. 만약 파손을 감지하면 1~2시간 내로 담당자가 현장에 출동하여 관 파손 여부를 확인하고, 굴착기 기사에게 복구비를 받을 수 있다. 또한 스마트폰에 앱을 설치한 굴착기 기사가 감지선을 절단하면 즉각 알람으로 경고 메시지를 받기 때문에, 본관의 파손 사고를 사전에 방지할 수 있다. 업계에서는 공사가 끝나기 전에 초기 대처할 수 있어 복구비용을 최소화하고, 관 수명을 획기적으로 연장할 수 있는, 그야말로 혁신적인 시스템이라는 평가를 받고 있다.

화성시 송산그린시티 상수도관 14km에 설치, 158건의 파손 잡아내며 높은 실효성 입증
기존 대비 관 유지관리비를 75% 절감, 관 파손으로 인한 간접비용까지.. 엄청난 경제적 효과
신도시를 건설할 때 가장 먼저 시공되는 관이 상·하수도관이다. 이후 전력, 통신, 도시가스 및 난방관 등이 설치된다. ㈜코위드원의 솔루션은 태양광을 이용하기 때문에 건설 초기부터 관의 손상 여부와 시설물에 대한 자산(이력)관리를 실시간으로 확인할 수 있다는 장점이 있다. 실제로 화성시 송산그린시티에 설치된 적용 사례를 보면 매우 효과적이다. 송산GC에 2016년부터 2017년 사이에 약 14km 상수관망에 ‘관 파손예방시스템’이 설치되어, 현재까지 효과적으로 운영되고 있는데, 탁월한 효과를 확인할 수 있다. 택지개발 중 후속 공사인 도시가스, 통신, 전력, 난방관 공사 중에 발생한 예방시트 파손(158개소, 88m 간격으로 파손됨)을 확인하여 관련자에게 복구비를 받아 처리하였으며, 발주처인 수자원공사는 전혀 복구비용을 부담하지 않았다. 단지개발을 완료하고 후속 공사로 발생된 파손 사고도 원인 제공자에게 복구비용을 받아, 화성시에서도 복구비용을 전혀 부담하지 않았다는 것에 업계의 많은 주목을 받고 있다. 서울시립대 구자용 교수는 “광역상수도 노화에 따른 복구비 발생 현황 기준으로 비교하면, 시공 초기에 코위드원 시스템을 채택하면 기존 방식 대피 약 75% 이상 유지관리비를 절감할 수 있으며(60년 사용 경우/D600), 누수 손실과 단수에 따른 경제적 피해까지 감안하면 더욱 엄청난 절감 효과를 기대할 수 있다”고 발표하며, 시스템 도입에 따른 효과를 강조했다.

상·하수도관 외에도 가스관, 송유관, 전력 및 온수관 등 다양한 관에 적용이 가능해
보다 많은 곳에서 즉각적으로 활용해야 할 것, 정부 의지와 역할 매우 중요해
㈜코위드원이 개발한 시스템은 상·하수도관 외에도 가스관, 송유관, 전력관, 온수관 등에 적용이 가능하다. 윤 대표는 “우리가 개발한 솔루션은 아직 선진국에서도 개발되지 않은 기술로 국내 실적을 많이 확보한 후 해외에 적극적으로 진출할 계획이다. 한 가지 아쉬운 점은 당사에서 개발한 기술은 정부, 공공기관에서 가장 필요하고, 실제로 사용되고 있는 기술이지만 현재 시스템상 설계, 예산확보, 공사까지 걸리는 시간이 최소 2년에서 5년이 소요되어 매출 증가에 어려움이 있다는 것이다. 참고로 2018년에 결정된 부산 EDC현장, 2019년 결정된 세종시 스마트시티 현장은 아직 착공도 하지 못한 상태다. 개발된 기술이 신속하게 적용될 수 있는 시스템 도입이 필요하다. 설계부터 착공까지 오랜 시간이 걸리면 기업 성장에 많은 문제점이 발생하기에 이에 대한 해결책 마련이 꼭 필요하다”고 언급하며 정부의 의지와 역할의 중요성에 대해서 강조했다.