[UAE] DEWA, 상수도 공급망 손실 줄이기 위해 최신 스마트 시스템 채택

DEWA(두바이 수전력청), 2013∼2021년 7천8건의 누수 발견 1천541㎥·572억4천만원 절감

자동화·디지털 변환 프로젝트·음향 기술·배전관로 헬륨가스기술 이용  수도공급망 누수 탐지

아랍에미레이트(UAE) 두바이 수전력청(Dubai Electricity and Water Authority ; DEWA, 이하 ‘DEWA’)는 첨단 스마트 그리드(smart grid)와 4차 산업혁명(Fourth Industrial Revolution)의 최신 기술에 투자해 상수도 공급망(water network) 손실에 대한 리더십과 글로벌 우수성을 높이고 있다. 2021년 DEWA의 수도 공급망의 손실은 5.3%로 감소했다.

이는 전 세계적으로 가장 좋은 기록 중 하나이며, 물 손실이 약 15%인 북미와 비교가 된다. 이러한 기록은 가장 두드러지고 저명한 글로벌 유틸리티 중 하나로서 DEWA의 위치를 보여준다.

DEWA는 압력 관리 및 지역 계량 시스템을 채택하여 누수가 있는 영역을 식별한다. 눈에 보이지 않는 누수의 경우 △자동화(automation) 및 디지털 변환 프로젝트(digital transformation project) △소음 로거(noise loggers), 접지 마이크(ground microphones), 상관기(correlators) 및 수중청음기(hydrophones) 등을 이용한 음향 기술(acoustic technology)  △배전관로(distribution pipeline)에 사용되는 헬륨 가스 기술(helium gas technology) 등을 사용하여 수도 공급망을 탐지한다. 2013년부터 2021년까지 7천8건의 누수가 감지돼 40억6천993만 갤런(약 1천541만㎥)인 1억6천280만 AED(약 572억4천400만 원)의 비용을 절감했다.

DEWA의 MD(상무이사)이자 CEO인 사이드 모하메드 알 타예르(HE Saeed Mohammed Al Tayer)는 “DEWA의 조직은 생산 및 운영 효율성을 높이기 위해 모든 프로젝트에 글로벌 모범 사례를 적용한다”고 강조했다.

DEWA는 증가하는 물 수요뿐만 아니라 포괄적인 개발 요구를 충족하기 위해 수돗물 공급을 증가시키고 효과와 신뢰성을 증진시키기 위해 물 네트워크를 개발하는 데 상당한 비용을 절감했다. 

최고 수준의 가용성, 신뢰성 및 효율성에 따라 두바이에 100만 명 이상의 고객들에게 서비스를 제공한다. DEWA의 현재 용량은 1만3천417MW의 전기와 490MIGD(196만㎥)의 담수 생산능력에 도달했다.

사이드 모하메드 알 타예르 CEO는 “우리는 두바이의 경쟁력을 더욱 발전시키고 국제적으로 입지를 강화하기 위해 UAE 부통령 겸 총리이자 두바이 통치자인 셰이크 모하메드 빈 라시드 알 막툼(Sheikh Mohammed bin Rashid Al Maktoum)의 비전과 지시를 이행하기 위해 노력하고있다”라면서 “수도 공급망의 생성, 급수망, 배전관로, 제어에 대한 최신 기술을 사용하여 과학적인 계획과 혁신으로 미래를 준비하고 있다”라고 강조했다.

알 타예르 CEO는 이어 “두바이에서 증가하는 수요를 충족시키기 위해 전기 및 수도 네트워크의 효율성과 신뢰성을 높이기 위한 혁신적인 경험을 개발하고 있다. 이것은 두바이의 사회적, 경제적 성장을 향상시키고 있다”라고 덧붙였다.

■ 스마트 배전 관리 시스템(SDMS ; Smart Distribution Management System)

스마트 배전 관리 시스템(SDMS-W ; Smart Distribution Management System)은 상수도 공급망의 기반 시설 장애를 실시간으로 감지, 위치 지정 및 관리할 수 있도록 지원하여 4천600km에 걸친 배수 네트워크에 대한 무수수량(UFW ; Unaccounted For Water)를 줄인다.

■ 스카다 시스템(SCADA system ; Supervisory Control and Data Acquisition System)

DEWA는 2014년에 알 쿼즈(Al Quoz)에 있는 지속 가능한 빌딩에서 수돗물 공금을 위한 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition ; 감시 제어 및 데이터 수집) 센터의 첫 번째 단계를 시작했다. 이는 최첨단 운영 기술을 활용한 디지털 변환(digital transformation) 실현을 위한 노력의 일환이다.

이를 통해 2천300km에 걸쳐 흩어져 있는 송수관, 펌프장 및 저수조 등을 포함하여 24시간 동안 두바이의 상수도 공급망를 원격으로 모니터링할 수 있다. 이것은 8,500개 이상의 스마트 장치를 설치함으로써 이루어졌다. DEWA는 현재 배전관로을 포함하는 시스템의 2단계를 구현하고 있으며 정기적으로 급수망을 확장하고 있다.

■ 하이드로넷 프로젝트(Hydronet project)

DEWA는 AI와 딥러닝(Deep Learning)을 활용하기 위해 하이드로넷 프로젝트(Hydronet project)를 개발했다. 하이드로넷(Hydronet)은 두바이의 수도망을 원격으로 모니터링 및 제어함으로써 연간 530만 AED(약 18억4천551만 원)를 절약했다. 이 프로젝트는 모든 SCADA(감시 제어 및 데이터 수집) 시스템과 통합될 수 있으며 네트워크의 현재 상태에 대한 실시간 통찰력을 제공한다.

하이드로넷 프로젝트는 또한 사람의 개입 없이 몇초 안에 누수를 바로 잡을 수 있다. 이를 통해 두바이의 수도망과 급수관 격리의 효율성이 향상되어 시간과 노력을 절약할 수 있다. 이 프로젝트는 “아이디어스 아메리카 2020(Ideas America 2020)”에서 ‘올해의 실버 팀 아이디어상(Silver Team Idea of the Year award)’을 수상했다.

■ 워터 스마트 배전관리 시스템(Water Smart Distribution Management System)

워터 스마트 배전 관리 시스템(Water Smart Distribution Management System)은 수도 유통망의 가시성과 관리를 높인다. 또한 자동화, 운영 효율성, 물 공급의 신뢰성 및 물 손실을 줄이는 데 있어 전 세계 DEWA의 우수성을 개선한다. 원격 제어 및 모니터링은 물론 혁신적인 스마트 장비 및 시스템을 위해 24시간 내내 중앙 집중식 시스템을 갖추고 있다.

이 시스템은 또한  급수관과 배전관 사이의 상호 연결에 설치된 원격 터미널 장치(RTU ; Remote Terminal Units)를 사용한다. 게다가, 그것은 첨단 수도 SCADA 시스템과 유압관리 시스템(hydraulic-management system)과 연결되어 있다. 이 시스템은 고장 위치, 분리 및 비용 절감을 개선시킨다.

■ 스마트 볼 누수 감지 기술(Smart Ball Leak Detection Technology)

DEWA는 '스마트 볼 누출 감지기술(Smart Ball Leak Detection Technology)'를 채택하여 감지 또는 도달하기 어려운 급수관 내 보이지 않는 누수 현상을 감지한다. 이 기술은 2021년 4월 구현된 이후 6,845만 갤런(25만9천111㎥)과 274만 AED(9억5천349만 원)를 절약했다.

■ 스마트 그리드(Smart Grid)

DEWA의 스마트 그리드 프로그램(Smart Grid programme)에 대한 총 투자액은 70억 AED(2조4천355억8천만 원) 이상이다. 스마트 그리드는 전체 전기 및 수도 네트워크에서 상호 운용성을 포함하는 고급 기능을 제공한다. 파괴적 기술과 4차 산업혁명 애플리케이션을 활용한 스마트하고 통합적인 시스템에 맞춰 시설과 서비스를 관리하기 위한 최첨단 인프라를 개발하는 것은 DEWA 전략의 핵심 부분이다.

DEWA의 스마트 그리드 전략 2021∼2035에는 다음과 같은 6가지 주요 주제가 포함되어 있다. 기본 기능, 그리드 자동화, 스마트 에너지 솔루션 및 그린 모빌리티, 스마트 워터, 스마트 그리드 인공지능 및 혁신 부가가치 서비스. 2014∼2035 스마트 그리드 전략의 단기 목표를 달성하기 위해, DEWA는 2020년에 모든 기계식 수도 계량기를 스마트 계량기로 교체했다.

또한 스마트 계량기 87만9천대를 15분마다 원격으로 읽고 모니터링하는 스마트 계량기 분석 및 진단 센터(Smart Meters Analysis and Diagnosis Centre)도 운영하기 시작했다. 이는 DEWA가 계량기 판독 가용성을 99.9%로 향상시키는 데 도움이 된다. 스마트 게량기 원격 조종도 최근 3년간 누수신고 45만7천233건, 결함 1만6천103건, 적재량 증가 7천974건을 파악해 처리했다.

수도계정 수는 2016년 말 66만6천6개에서 2021년 말 96만32개로 44% 증가했다. 2021년 말까지 전기·수도 계정 수는 총 202만1천508개에 달했다.

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DEWA adopts the latest smart systems to reduce water network losses

Dubai Electricity and Water Authority (DEWA) is investing in its advanced smart grid and the latest technologies of the Fourth Industrial Revolution to enhance its leadership and global excellence in water network losses and is surpassing its global counterparts. In 2021, DEWA’s water network losses decreased to 5.3%. 

This is one of the best records globally and compares favourably to North America, where water losses are around 15%. Such records demonstrate DEWA’s position as one of the most prominent and distinguished global utilities.

DEWA adopts pressure management and district metered systems to identify areas with leaks. For non-visible leaks, it uses automation and digital transformation projects, acoustic technology (noise loggers, ground microphones, correlators and hydrophones) and helium gas technology used in distribution pipelines to detect these in the water network. From 2013 to 2021, 7,008 leaks were detected, which saved 4,069.93 million gallons and AED 162.8 million.

HE Saeed Mohammed Al Tayer, MD & CEO of DEWA, highlighted that the organisation applies the best global practices in all its projects to raise production and operational efficiency. 

DEWA has achieved substantial savings in developing the water network to promote its effectiveness and reliability as well as raise the water flow to meet the comprehensive development needs as well as the growing demand. It provides its services to more than a million customers in Dubai according to the highest standards of availability, reliability, and efficiency. DEWA’s current capacity has reached 13,417 MW of electricity and 490 MIGD of water.

“We strive to fulfil the vision and directives of His Highness Sheikh Mohammed bin Rashid Al Maktoum, Vice President and Prime Minister of the UAE and Ruler of Dubai, to develop Dubai’s competitive abilities further and strengthen its position internationally. We prepare for the future with scientific planning and innovation, using the latest technologies in the generation, transmission, distribution, and control of water networks. We also develop innovative experiences to raise the efficiency and reliability of electricity and water networks to meet the growing demand in Dubai. This enhances Dubai’s social and economic growth,” added Al Tayer.

Smart Distribution Management System (SDMS)

The Smart Distribution Management System (SDMS-W) supports the real-time detection, location and management of infrastructure failures in the water distribution network, thus decreasing the Unaccounted For Water (UFW) for the distribution network spanning 4600 kilometres.

SCADA systems

In 2014, DEWA launched the first phase of the Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) Centre for water transmission at its Sustainable Building in Al Quoz. This is part of its efforts to achieve digital transformation using state-of-the-art operational technology. 

This enables it to monitor the water network in Dubai remotely around the clock, including the water transmission pipelines, pumping stations and reservoirs sprawling over 2,300 kilometres. This has been done by installing over 8,500 smart devices. DEWA is currently implementing the second phase of the system to include the water distribution pipelines and regularly expanding the transmission network.

Hydronet project

DEWA developed its Hydronet project to use AI and Deep Learning. Hydronet has saved AED 5.3 million annually by remotely monitoring and controlling the water network in Dubai. The project can be integrated with any SCADA system and provides real-time insights into the current state of the network. 

It can also fix leaks in seconds without human intervention. This increases the efficiency of the water network and the pipeline isolation in Dubai, saving time and effort. The project has won the Silver Team Idea of the Year award at Ideas America 2020.

Water Smart Distribution Management System

The Water Smart Distribution Management System increases the visibility and management of its water distribution network. It also improves the automation, efficiency of operations, reliability of water supplies, and DEWA’s excellence worldwide in reducing water losses. It has a centralised around the clock system for remote control and monitoring, as well as innovative smart equipment and systems. 

The system also uses Remote Terminal Units (RTUs) installed at interconnections between the transmission and distribution pipelines. In addition, it is linked with an advanced water SCADA and hydraulic-management systems. The system will improve fault location, isolation and lower costs.

Smart Ball Leak Detection Technology

DEWA adopts the smart ball leak detection to detect invisible water leakages in transmission pipelines that are hard to detect or reach. The technology has saved 68.45 million gallons and AED 2.74 million since its implementation in April 2021.

Smart Grid

The total investment in DEWA’s Smart Grid programme is upwards of AED 7 billion. A Smart Grid provides advanced features that include interoperability across the entire electricity and water network. It is an integral part of DEWA’s strategy to develop state-of-the-art infrastructure for managing facilities and services according to smart and integrated systems using disruptive technologies and Fourth Industrial Revolution applications. 

DEWA’s Smart Grid Strategy 2021 - 2035 includes six main themes: Foundational Capabilities; Grid Automation; Smart Energy Solutions and Green Mobility; Smart Water; Smart Grid Artificial Intelligence; and Innovative Value-Added Services. To achieve the short-term goals of its Smart Grid Strategy 2014-2035, DEWA replaced all its mechanical water meters with smart ones in 2020. 

It also started operating the Smart Meters Analysis and Diagnosis Centre, where 879,000 smart meters are read and monitored remotely every 15 minutes. This helps DEWA improve the meter readings availability to 99.9%. Remote control of smart meters also identified and handled 457,233 water leakage reports, 16,103 defects, and 7,974 cases of increased load over the past three years. 

The number of water accounts reached 960,032 accounts by the end of 2021 compared to 666,006 accounts by the end of 2016; an increase of 44%. The total number of electricity and water accounts reached 2,021,508 accounts by the end of 2021.

[출처=DEWA(https://www.dewa.gov.ae/en/about-us/media-publications/latest-news/2022/06/dewa-adopts-the-latest-smart-systems-to-reduce-water-network-losses) / 2022년 6월 12일]