[미국] 혁신과 기술 통한 도시 수자원 회복 가속화

라스베이거스 밸리 워터구, 오라클 유틸리티 업그레이드 위한 'Red Clay Consulting' 선택

너무 많은 물이 세계 여러 지역에서 문제를 일으키고 있는 반면, 오랜 가뭄이라는 정반대의 상황은 많은 도시 지역의 수도사업에도 도전하고 있다.

유엔(UN) 추산에 따르면 2018년의 55%에 비해 2050년에는 전 세계 인구의 68%가 도시 중심지에 집중될 것이라고 한다.

일반적으로 수도 및 위생 접근률이 시골보다 도시 지역에서 높은 반면, 전 세계의 많은 도시들은 증가하는 수요에 대처하기 위한 중요한 인프라의 관리, 운영 및 확대에 있어 상당한 도전에 직면해 있다.

특히 성장이 가장 빠르게 진행되고 있는 저개발국가에서 도시가 확장되면서 계획과 인프라가 보조를 맞추지 못해 수도체계에 대한 스트레스가 가중되고 있다.

도시 물 관리의 시급한 과제

기온 상승과 강수 패턴 변화로 도시 물관리의 복잡성이 더욱 커졌다.

가뭄, 급속한 인구 증가, 보고되지 않은 물 사용, 짧지만 강렬한 강우기간-이러한 도시 물 공급에 대한 스트레스와 다른 스트레스는 물 가용성의 불확실성, 저수지·정류 수준 및 심지어 수요 프로파일에까지 집중 조명한다.

실제로 영국 BBC방송은 런던, 모스크바, 도쿄, 마이애미, 베이징, 이스탄불 등 세계 11개 대도시가 식수 부족 위협을 받고 있다고 보도했다.

정치적, 환경적, 경제적 요인도 작용하고 있다. 물은 에너지와 운송 네트워크 둘 다에 의해 영향을 받고, 폐기물 관리와 토지 이용 관행에 영향을 받는다.

물은 경제성장을 이끌며, 지역정치에 의해 추진된다. 따라서 수자원관리는 다수의 중요한 이해당사자와 여러 개의 중복되고 상호 연결된 도시 시스템을 수반한다.

수도시설의 경우 기술적 손실은 여전히 중대한 문제로 남아 있다. 런던의 수도관은 하루에 5억 리터(L) 이상의 물이 새고 있다.

영국에서 가장 빠르게 성장하고 있는 도시인 880만 명이 거주하고 있으며 2026년 이전에는 8.8% 증가할 것으로 추산되고 있다. 이 정도 높은 누수는 지속 가능하지 않다.

그리고 고객측에서의 물 손실도 또한 더해진다. 초당 1방울의 속도로 떨어지는 새는 수도꼭지 하나가 연간 3천 갤런(gallons) 이상을 낭비할 수 있다는 것이다.

미국 환경보호국은 미국에서 매년 1조 갤런 이상의 폐수를 경미한 누수가 차지하는 것으로 추정하고 있다.

새로운 인프라 및 모범 사례와의 격차 해소

전 세계 기관과 컨소시엄은 거의 10년 동안 도시 물의 복원력과 도시 물의 용량에 대한 모범 사례를 정의하기 위해 노력해 왔다.

글로벌 워터 리더스 그룹(Global Water Leaders Group)의 이니셔티브인 리딩 유틸리티 어브 더 월드(Leading Utilities of the World)는 세계에서 가장 성공적이고 혁신적인 상하수도 유틸리티의 글로벌 네트워크를 구축하여 수자원 개발 및 가뭄 대응 등 수많은 혁신 분야에 걸쳐 성능을 추진하는 데 도움을 주고 있다.

스웨덴 스톡홀름 국제수자원연구소와 엔지니어링 기업 아룹(Arup)은 세계 어느 곳에서나 적용할 수 있는 도시 물 복원력 프레임워크, 방법론, 접근법을 만들기 위해 2012년부터 상당한 노력을 해왔다.

2017년 유엔대학교 지속가능성연구소는 도시 물안정이 주요 관심사인 아시아 거대도시들을 위해 특별히 4가지 정책 권고안을 제시하며 이 주제를 다루었다.

그리고 2013년부터 2019년까지 록펠러 재단(Rockefeller Foundation)이 '100개의 탄력도시' 조직을 개척하고, 도시 복원 이니셔티브의 이행을 지원하기 위한 신규 사업 자금을 지속적으로 지원하고 있다.

이러한 "100개의 탄력도시" 사례 연구는 특히 물 복원 이니셔티브를 수립하고자 하는 도시에 유용하다.

이 시책의 파트너로서, 애틀랜타 시(해류관리부서를 통해)는 노후화된 기반시설을 보다 잘 해결하기 위한 기반시설 장애 완화 프로그램을 개시하고, 오래된 암석 채석장을 새로운 생수 저장소로 튜닝 및 용도 변경하여 도시의 저수량을 3일에서 30일로 늘렸다.

차세대 복원력: 기술로 문제 해결

문제를 해결하는 첫 단계는 그것을 시각화할 수 있는 것이다. 수도시설의 경우, 실시간 시야를 제공하기 위해 미터기, IoT, 센서 등을 이용하여 유량, 사용량, 누수 등을 측정하여 전체 수도계통을 심층적으로 시각화하는 것을 의미한다.

[원문보기]

Accelerating Urban Water Resilience through Innovation and Technology

Las Vegas Valley Water District Selects Red Clay Consulting for Oracle Utilities Upgrade

While too much water is creating issues in various regions around the world, the opposite situation?prolonged drought?is also challenging water utilities in many urban areas. 

The issue of urban water resilience is particularly imperative because of the exponential growth of people living in these areas: according to United Nations estimates, a full 68 percent of the world’s population will be concentrated in urban centers by 2050, as compared to 55 percent in 2018.

While water and sanitation access rates are generally higher in urban areas than rural, many cities globally are facing significant challenges in managing, operating, and expanding critical infrastructure to deal with increased demand.

As cities expand, particularly in less developed nations, where the growth is occurring most rapidly, planning and infrastructure are unable to keep pace, increasing the stress on the water system.

 
The pressing challenges of urban water management

Rising temperatures and changing precipitation patterns have further increased the complexity of water management in cities.

Drought, rapid population growth, unreported water usage, short but intense periods of rainfall?these and other stresses on urban water supplies shine a spotlight on the uncertainty of water availability, reservoir/catchment levels, and even demand profiles.

In fact, the BBC has reported that 11 of the world’s largest cities, including London, Moscow, Tokyo, Miami, Beijing and Istanbul?are under threat of running out of drinking water.

There are political, environmental, and economic factors at play, too. Water is impacted by both energy and transportation networks, and affected by waste management and land use practices.

Water guides economic growth, and is driven by local politics. Therefore, water resource management involves a large number of important stakeholders and multiple overlapping and interconnected urban systems.

For water utilities, technical losses remain a significant issue: London’s water pipes are leaky to the tune of more than half a billion litres of water a day.

In the fastest-growing city in the UK?8.8 million residents and estimated to increase by 8.8 percent before 2026?water leakage this high is not sustainable.

And water losses on the customer side add up, as well: one leaky faucet dripping at the rate of one drop per second can waste more than 3,000 gallons a year.

The U.S. Environmental Protection Agency estimates that minor water leaks account for more than one trillion gallons of wasted water in the United States annually.

 
Bridging the gap with new infrastructure and best practices

Organizations and consortia globally have been working to define best practices in urban water resilience ? and urban water capacity ? for nearly a decade.

Leading Utilities of the World, an initiative of the Global Water Leaders Group, is building a global network of the world’s most successful and innovative water and wastewater utilities to help drive performance across a number of innovation areas, including water resources development and drought response.

The Stockholm International Water Institute and engineering firm Arup have done considerable work since 2012 to create a city water resilience framework, methodology and approach that can be applied anywhere in the world.

In 2017, the United Nations University’s Institute for the Study of Advanced Sustainability addressed the topic, providing four policy recommendations specifically for Asian megacities, for whom urban water security is a major concern.

And from 2013 to 2019, the Rockefeller Foundation pioneered the “100 Resilient Cities” organization, and continues to fund new projects to support the implementation of city resilience initiatives.

These “100 Resilient Cities” case studies are particularly informative for cities looking to establish water resiliency initiatives.

As a partner in the initiative, the City of Atlanta (through its Department of Watershed Management) launched an infrastructure failure mitigation program to better address its aging infrastructure, as well as tunnelling and repurposing an old rock quarry as a new raw water reservoir, increasing the city’s water reserves from 3 days to 30 days or more.

 
Next-level resilience: problem-solving with technology

The first step in solving a problem is to be able to visualize it. For water utilities, this means a deep-level visualization of the entire water system, measuring flow, usage, leakage, etc., through the use of meters, IoT, and sensors in order to provide a real-time view.

[출처=WaterWorld(https://www.waterworld.com/water-utility-management/article/14177750/accelerating-urban-water-resilience-through-innovation-and-technology) / 2020년 6월 15일]