국내 수도관의 관종은 강관, 주철관, 합성수지관, 스텐레스관, 동관 등 금속관이 62% 정도로 부식이 불가피하게 발생하여 수질악화와 각종 민원, 수돗물 불신 등이 야기된 다. 이에 대한 방지기술로 내식성 관종개발, 수질조절, 외부방식처리, 노후관 개량,갱생, 방청제투입 등 다양한 방법이 있으나, 내부수질조절과 전기방식에 의한 방법 이 타 방법에 비해 경제적이고 신속하고 편리한 방법이라 할 수 있다.

 

이에 본 과제 는 수도관의 부식을 방지하기 위한 기술개발로서 수도관 내부부식과 외부부식을 방지 하기 위하여 수도관 내부는 수질조절범, 외부는 전기방식법을 적용하였으며, 내·외 부통합관리와 부식원격제어시스템을 구축하여 실시간 Monitoring 및 Control할 수 있 도록 하였다.

 

그 방법으로 정수처리 시 Ca(OH)2, CO2, Na2CO3와 같은 약품을 주입하여 부식에 영향을 주는 수질인자인 pH, 알칼리도, 칼슘경도를 조절하였고 부식지수인 CCPP(탄산칼슘침전능)을 일정범위 이상유지하였다.

1차년도에는 정수처리 pilot plant에 적용한후 모의관로 운전을 통해 계절별 부식성수질 변화와 수질조절이 각 단위공정에 미치는 영향, CaCO3형성으로 인한 방식효과를고찰하였으며, 2차년도에는 부식성 수질 자동제어를 위한 Ca(OH)2, CO2, Na2CO3주입 제어알고리즘과 On-line monitoring 시스템을 설치하였다. 3차년도에는 인터넷을 통한 원격부식 모니터링 및 제어시스템을 완성하여 실시간 제어가 가능하도록 S/W, H/W를 모두 성공적으로 구축하였다. 또한 pilot plant test로 끝나지 않고 실제 급수를 하여 부식저감에 대한 검증을 통하여 수질안전성 등을 확보하였으며, 경제성분석 과 운전 및 유지관리Manual 작성을 하여 상용화시 활용할 수 있도록 하였다.

외부부식의 경우 1차년도 현장 수도관로의 부식상태를 조사하고 디지털정류기를 개발하여 전기방식이 이루어지도록 하였다. 2차년도에는 무선정류기를 개발하였으며, 3차년도에는 최신 SMPS(Switching Mode Power Supply)기술과 이동통신기술을 접목하여 DSP(Digital Signal Process)를 내장한 무선원격제어시스템을 구축하여 처리속도향상, 보호기능과 안정성을 확보한 고성능 원격전기방식 제어장치 및 시스템을 개발하였다. 내·외부 통합관리 및 원격제어시스템을 통하여 시간과 장소에 구애됨 없이 실시간으로 수도관 부식에 대하여 감시 및 제어를 함으로 인하여 기술개발을 모두 성공적으로 수행하였으며 상용화 가능하도록 하였다.

본 연구개발의 결과는 향후 수도관 부식방지를 위해 정수장과 현장관로에 활용될 가능성이 아주 높으며, 본 기술의 적용으로 중금속등 부식수질 감소, 수질관로수명연장, 노후관교체비 및 갱생비 절감, 각종 민원해소 등의 효과를 기대할 수 있다.

 

[출처 = 한국환경산업기술원(www.keiti.re.kr)]