서울물연구원(원장 윤희천)이 고품질 수돗물 공급을 위한 연구 성과를 담은 ‘서울워터 2024’를 발간했다. 이번 보고서에는 정수부터 공급까지의 기술 개선은 물론, 기후변화에 대응한 서울시의 주요 연구 성과와 적용 방안이 담겼다.

‘서울워터’는 2016년부터 매년 발간되고 있는 서울시 수돗물 분야의 대표 연구보고서로, 올해로 10주년을 맞았다.

이번 보고서에는 수질관리부터 수처리, 디지털 기반 운영, 자산관리까지 상수도 전반을 아우르는 16편의 연구 성과가 담겼다.

세부적으로는 수질관리 및 수질 분석(5편), 수처리 및 수도기술 혁신(5편), 스마트 상수도 시스템 구축(4편), 수돗물 수요 예측 및 자산관리(2편) 등 16편으로 구성됐다.

이번 보고서의 핵심 키워드는 ‘수질관리’와 ‘스마트 기술’이다. 기후변화로 인한 수질 환경 변화에 과학적이고 체계적으로 대응하고, 디지털 기반 기술을 활용해 수돗물 관리의 정밀성과 효율을 높이는 데 초점을 맞췄다.

우선, 기후 변화와 신종 오염원 증가 등 수질환경의 급격한 변화에 대응하기 위한 연구가 중점적으로 추진됐다. 한강 지류 수질조사, 병원성 아메바 유전자 분석, 과불화화합물(PFAS) 분포 조사 등이 이뤄졌으며, 이를 통해 상수원 보호와 정수장의 실시간 감시 및 현장 대응 역량이 강화될 것으로 기대된다.

연구원은 한강 상류 지류에 대한 24시간 시계열 수질분석을 통해, 기존 측정방식으로는 파악하기 어려운 시간대별 수질 변동 특성을 확인하였고, 이를 기반으로 수질 이상 조기 경보 시스템 구축의 기초자료를 확보와 오염 저감시설 확충 등 맞춤형 개선 방안을 제시했다.

특히 ‘병원성 아메바(가시아메바) 신속 유전자 분석법’ 연구는 활성 가시아메바를 1일 이내에 검출할 수 있는 기술로, 기존 7일이 걸리던 검출 시간을 대폭 단축했다. 해당 성과는 2025년 6월 네덜란드에서 열린 국제 수질 미생물학회에서 발표해 국내 수질분석 기술의 수준을 세계에 알리는 계기가 됐다.

이 분석법은 기후변화로 인한 수온 상승으로 병원성 아메바 검출 가능성이 증가함에 따라 수돗물과 정수처리 공정별 시료에서 가시아메바를 선택적으로 검출할 수 있다.

스마트 상수도 기술 적용을 통한 수돗물 관리 고도화 연구도 병행됐다. 물의 흐름을 컴퓨터로 분석하는 기법(CFD)을 통해 오존 소독 효과를 높였으며, 정수처리 현장의 소독 효율을 높이고 수돗물의 안전성을 강화하는 데 실질적으로 활용될 수 있다.

이 연구에서는 오존이 물과 충분히 반응하도록 유도하는 체류시간과 혼화효율을 정량적으로 분석했으며, 이를 통해 기존의 단순 평균 방식이 아닌 ‘구간별 합산 방식’으로 소독능 평가 체계를 개선했다.

이 방식은 정수센터 현장에 즉시 적용할 수 있을 정도로 실용성이 높아, 앞으로 수돗물 소독 과정을 더욱 효율적이고 안전하게 관리하는 데 중요한 기준으로 작용할 전망이다.

또한 인공지능(AI)을 활용해 원격검침 데이터를 분석하고, 수돗물 사용량의 변화를 기반으로 누수 징후를 자동 감지하는 기술도 개발됐다. 누수 예측 알고리즘은 98%의 정확도를 입증받았고, 2024년 7월 특허 등록을 통해 계량기 관리 정책의 고도화에도 활용 가능성이 높아졌다.

이와 함께 드론을 상수도 분야에 접목한 연구도 이뤄졌다. 공중·수중·수상 드론을 활용해 정수장과 배급수 관망, 상수원 등 다양한 분야에 적용 방안을 제시했으며, 안티드론 시스템을 통한 정수장 보안 방안도 연구됐다.

이외에도 수돗물 수요예측과 자산관리 성과지표 개발 등 실용적 연구도 포함됐다. 급수 인구 기반의 단기 수요 예측은 물론 사회경제적 요인을 반영한 중장기 대응 방안을 마련했으며, 국내외 성과지표를 분석해 상수도 시설물 자산관리 지표로 활용할 수 있는 기반을 구축했다.

‘서울워터 2024’는 서울아리수본부 누리집(http://arisu.seoul.go.kr) 내 ‘서울물연구원 > 연구원 소식’ 게시판에서 누구나 열람할 수 있다. 서울시 수돗물의 과학적 관리와 미래기술에 관심 있는 시민이라면 유용한 참고자료가 될 것이다.

윤희천 서울물연구원장은 “서울시민에게 고품질 수돗물을 공급하기 위해 과학적 수질관리, 수처리 및 배급수 고도화, 상수도 디지털 전환 등 핵심 기술 혁신을 선도하고 있다”며 “4차 산업기술의 발전과 기후변화 등 급변하는 환경에 선제적으로 대응할 수 있도록, 현장 중심의 실용적 연구를 지속해 나가겠다”고 말했다.