하수도 및 하수관로의 효율적인 유지관리와 데이터 신뢰성 확보를 위한 모니터링 시스템, 성과지표, 정보시스템 구축 및 통계적 관리 방안 doc_id CNTS-00118872468_14

이상치란 관측된 데이터의 범위에서 목적에 따른이상치(outlier)란 관측된 데이터의 범위에서 많이 벗어난, 아주 작은 값이나 큰 값을 말한다. 이런 데이터들은 측정결과가 일반적으로 정규분포를 따른다는 가정 하에, 실험 과정에 문제가 없었다면 관찰되지 않는 결과이다. 따라서, 시료의 채취나 측정분석과정 동안 포함된 오류나 실수로 인하여 나타날 수 있는 결과들은 의사결정이나 이후에 진행될 심화통계처리의 결과를 왜곡시킬 수 있으므로 통계적 방법으로 감지, 제거 및 처리하여야 한다. 그러나 더러 이상치는 현장에서 발생된 오염사고나 사건 등이 특정 수질의 측정의 결과로 나타난 것일 수 있으므로, 이상치에 대한 처리를 하기 전 현장의 상황 및 수질 모니터링의 목적 등에 대하여 충분한 이해를 바탕으로 결정되어야 한다. 하수관로는 지하에 묻히는 특성 때문에 공사 품질확보에 어려움이 많았다. 따라서 하수처리시설의 유입수질 향상과 유입 I/I량 저감을 달성하기 위하여 유입수질 항목과 I/I유입량을 성과보증조건으로 도입하고, 시공사에서 제시한 성과보증치를 달성한 경우에만 준공되도록 하였다. 그러나 I/I 준공성과지표는 침입수/유입수(I/I) 산정방법이 가정에 기초한 이론이며, 산정방법이 객관화 및 표준화되어 있지 않고 유량계의 오차가 심하여 적용에 다소 무리가 있다는지적을 받았다. 이에 기존의 I/I 준공성과지표에서 QA/QC 검사로 준공성과지표를 변경하였다. QA/QC 준공성과지표를 도입한 결과 과거와는 달리 책임시공 의식이 높아지고 부실시공이 방지되어 공사품질이 높아지는 등의 효과를 거두었으며, 이 제도는 향후 시행되는 BTL사업 등 많은 하수관로정비 사업에 도입되어 활용되고 있다. 기존의 하수관로 유지관리 방법은 침수지역을 중점으로 년 1~2회 청소 및 준설을 시행하는 정도로 체계적이고 효율적인 유지관리가 시행되지 못하는 실정이었다. 하수관로 유지관리 수준이 낮은 이유는 지중에 매설되어 있어 육안으로 확인하기 어렵고 하수관로의 특성상 문제 발생시 외부로 나타나지 않기 때문이며, 한정된 예산으로는 유지관리 및 기능인력 확보가 어려워 신속한 관리 및 대책수립에 문제점을 가지고 있는 실정이었다. 따라서 하수관로 기능을 유지하기 위하여 체계적이고 과학적으로 하수관로를 유지관리 해야 할 필요성을 인식하게 되었다. 이러한 이유로 하수관거정비사업에서는 사업시행 전·후의 효과검증과 공사준공을 위한 성과보증 및 관로정비 후 지속적인 기초자료 축적과 효과적인 유지관리를 위하여 하수관로 유지관리 모니터링시스템을 구축하였다. 하수관로 유지관리 모니터링시스템은 주요지점에 설치한 유량계 및 강우설량계로부터 실시간 데이터를 수집하여 관로시설의 이상 유·무를 파악하고 관로 내 하수발생 현황 및 침입수/유입수(I/I)를 분석하여 하수관로의 정비 우선순위를 결정하고, 관로 개·보수 시행 등 효율적인 하수관로 유지관리를 위한 다양한 기능을 수행한다. 유역기반 허가(Watershed-based Permitting)는 각각의 배출에 기초한 개별 오염원이 아니라 수문학적으로 정의된 배수분구 내의 모든 스트레스 요인에 대응하는 것을 강조하는 일련의 과정이다. 유역기반 허가는 분구 내의 허가 동기화(synchronizing permits)부터 다양한 방류 모델링 분석을 통해 수질기반 방류한계를 수립하는 것에 이르는 다양한 활동을 수반한다. 허가 활동의 유형은 유역의 고유특성과 이에 영향을 미치는 오염원에 따라서 달라진다. 전체 유역을 최적으로 보호하는 NPDES 허가를 수립하고 발행하는 것이 이러한 활동의 궁극적인 목표이다. EPA는 수질거래정책(Water Quality Trading Policy)을 통해 수질 요구사항을 충족시키기 위한 유연한 접근방법을 제시하고 있다. 하수관로 유지관리 모니터링시스템이 도입되었지만 모니터링시스템 및 유량계 설치가 시·군별로 진행됨에 따라 시·군별 모니터링시스템 상이로 인한 통합적인 유지관리가 곤란하고 복잡한 데이터 전송 절차 및 방식으로 인한 잦은 장애가 발생되며, 하자보증 기간종료에 따른 막대한 유지보수 비용이 발생될 것으로 예상되어, 이에 대비하여 범용 유량데이터 수집장치(RTU) 개발과 이에 따른 통합 데이터 관리시스템을 구축하는 ‘하수관망 유량계 통신체계 및 시스템 개선’사업을 통해 통합 모니터링 소프트웨어를 자체적으로 개발하였으며, 이를 통해 통합 하수관망 모니터링시스템을 구축하였다. 통합하수관망 모니터링시스템을 통해 유지관리의 편리성 및 유효 데이터 확보가 용이해지며, 통신장애 발생률이 최소화되고 통신비용이 절감, 시스템 안정성 및 업무처리의 효율이 가능하다. 공공기관의 정보시스템은 각 부처의 정보화계획과 맞물려 구축되어야 한다. 행정안전부는 「행정기관 및 공공기관 정보시스템 구축·운영 지침」을 주기적으로 고시함과 동시에 과학기술정보통신부과 제작하여 발표하는 「국가정보화기본계획」을 배포한다. 환경부는 이 계획을 추진하기 위해「환경정보화기본계획」을 제작하여 배포하고 행정안전부 산하기관인 한국정보화진흥원에서는 공공데이터 및 공공기관의 정보시스템과 관련된 표준, 매뉴얼, 프레임워크, 가이드라인을 제작하여 배포한다. 하수도 정보시스템은 공공데이터를 다루는 공공기관 정보시스템이기 때문에 원칙적으로 위에서 제시한 관련부처(행정안전부, 과학기술정보통신부, 환경부)의 고시(법령), 계획, 가이드라인, 매뉴얼을 준수할 필요가 있으므로 하수도 정보시스템을 구축함에 있어 상기 내용이 적절하게 반영되었는지를 검토해야 한다. 일반적으로 생활오수량의 비율이 높은 지역의 오수원단위의 적정범위는 200~300Lpcd (Liter per Capita per Day)로 알려져 있다. 하수도시설기준에서는 청천시오수량의 경우 불명수량으로 판단되는 지하수 침입량(GWI, Ground Water Infiltation)이 20% 추가적으로 고려되므로 이상적인 설계가 이루어진 신뢰도가 높은 지역의 오수원단위의 적정 범위는 200~360Lpcd 라 할 수 있다. 단, 유량 관측 지점이 지하수위보다 낮아 누수가 발생될 것으로 예상되는 지점과 하천변에 설치되어 기준치 이상의 침입수량이 발생되는 지점을 적정범위 내에서 검토한다. 누수에 대한 허용범위를 일평균하수량의 최대 25%까지 고려하여 최소 150Lpcd로 선정하였으며, 해안, 하천변, 계곡수 유입 및 기타원인으로 인한 원단위 증가를 최대 일평균하수량의 2배인 600Lpcd에 해당하는 지점을 대상으로 계획오수량에 대한 검토를 수행하였다.