하수도 시스템의 효율적 운영을 위한 우수 유입 차단, 분류식화 정비, 시설물 관리 및 실시간 제어 시스템 도입의 필요성 doc_id CNTS-00118872468_6

합류식 하수도에서 우수유출량 전체를 하수처리시설에서 처리하는 것은 관로 및 하수처리시설의 증대를 초래하여 비경제적이기 때문에, 우수토실을 설치하여 강우시 적정 하수량(우천시 계획오수량)을 차집관로로 유입시키고 그 이상의 하수는 하천, 해역 및 호소 등으로 월류하도록 하고 있다. 우천시 계획오수량은 방류지역의 상황이나 배수구역의 특성 등을 고려하여 오염부하량의 저감효과와 그에 따르는 비용을 검토하여 희석배율에 의해 정하지만, 원칙적으로 계획시간최대오수량의 3배 이상으로 한다(하수도설계기준, 2017). 일정량을 적정하게 차집하는 것은 월류횟수와 방류량을 저감시키고 차집관로, 저류시설 및 처리장의 기능이 충분히 발휘할 수 있을 뿐만 아니라, 우천시 방류부하량을 효과적으로 저감하기 위하여 중요하다. 합류식 지역에서 분류식화 정비사업 진행시 강우시 우수 및 불명수 유입을 차단하기 위해서 우수토실을 폐쇄하게 되어 있으나, 일부지역 배수설비 미정비로 인하여 우수토실을 미폐쇄하는 지역의 경우 강우시 미폐쇄된 우수토실로 인해 우수가 과다하게 유입하게 되면 하수량 증가 및 유입수질 저하로 분류식화 하수관로 정비사업 효과가 저감된다. 우리나라의 현행 하수도시설기준은 합류식 지역에서 강우시 공공하수처리시설로 유입되는 차집량을 계획하수량의 3배(3Q)로 규정하고 있다. 그러나, 앞서 언급한 사례와 같이 국내 상당수의 우수토실의 경우 차집관로 오수연결관의 관경이 과다하여 강우시 3Q 이상의 하수가 과다 차집되는 구조적인 문제점이 있는 것으로 나타났다. 상기 사례를 볼 때 우수토실 개선안의 핵심은 오수연결관 관경의 적정성(통수능 과부족 여부) 검토에 있다고 할 수 있다. 관경의 적정성 검토 결과, 관경이 과다할 경우 축소, 과소할 경우 확대하는 등 개선 방안 수립을 통해 강우시 하수과다 유입 문제를 해결할 수 있을 것이다. 현행 하수도정비기본계획 수립지침 내용상에는 우수토실 전수조사를 통해 우수토실 개량에 대한 우선순위 선정 및 중점관리대상 우수토실 선정 등 정비대책을 수립하라고 되어 있으나, 상기에서 언급한 바와 같이 우수토실의 가장 큰 문제인 강우시 하수과다 유입 문제를 해결하기 위한 오수연결관 관경의 적정성(통수능 과부족 여부) 검토의 필요성과 세부 방법론에 대한 내용은 전무한 실정이다. BTL 사업의 주요 목적인 분류식화는 기존 합류식 하수관로를 분류식 오수관로로 활용하고, 신설 오수관로를 매설하여 별도의 정화조 시설물 없이 오수를 직투입 할 수 하여 오수와 우수의 원천적인 분리를 위해 진행되었다. 공공하수도 시설이 분류식으로 전환 되었음에도 불구하고, 개인시설물인 가옥 내 시설물에 대한 접근 권한은 없으므로 가옥주의 정비 거부, 사유지 통과 거부 등 다양한 사유에 의해 가옥 내 정비가 이루어지지 못한 사례가 다수 발생하였다. 이와 같은 미정비 가옥의 경우 강우 발생 시, 다량의 직접 유입수가 분류식 오수관망에 유입되어 유입하수량 증가, 유입수질 급감 등 처리장 운영의 주된 문제로 지적되었다. 이러한 미정비가옥에 대한 세부적인 정비는 강우시 발생된 직접 유입수를 해결하기 위한 근본적인 해결책 중 하나이며, 직접 유입수 비율이 높은 처리구역의 공공하수처리시설 운영 효율을 개선하기 위한 방안이다. 또한, 정비효과를 통해 처리시설의 강우시 공공수역의 배출오염부하량을 저감하여 수질개선 효과를 기대할 수 있다. 개인하수도의 배수시설 정비 공사는 건물에서 나오는 배관을 기준으로 시행되므로 건물 내의 배관의 경우, 오·우수 분리가 힘든 실정이다. 1995년 이후 신축가옥에 대해서는 법적으로 가옥내 오·우수 분리를 강제화 하였으나, 체계적인 준공검사가 이루어지지 않은 지역과, 관련 공무원 인원의 부족으로 현장확인을 대체하는 서면심사를 시행하는 경우, 소형 가옥에서 제대로된 감리가 수행되지 않는 등 가옥 내의 오접으로 인해 오수관로 내 우수 유입현상 혹은 우수관로 내 오수 누출현상이 지속적으로 발생하고 있다. 또한, 95년 법제화 이전 건축된 가옥의 오·우수 분리는 사실상 불가능하다. BTL 사업 지역 중 2017년 1월 이후 수행된 광주광역시의 정비사업 추진 현황 결과를 확인 할 경우, 유량 모니터링 대상 지역 내 설치된 총 8,264개의 배수설비 중 이중 공사가 완료된 배수설비는 6,580개소로 관측되었으며, 오·우수 분리가 이루어지지 못한 배수설비는 1,407개소로 조사되었다. 해당 배수설비 중 130여 개소에 해당되는 배수설비를 샘플 조사한 결과 오·우수 분리가 이루어지지 못한 배수설비 중 63%에 해당되는 배수설비가 현재 관련 법안이 적용되지 않는 대상으로 나타났다. 펌프운전상의 주위 펌프토출부의 관이 만관 또는 그에 가까운 상태, 펌프장 가까이에 역사이펀이 있는 곳에서는 펌프의 운전수를 늘렸을 때 맨홀뚜껑의 구멍에서 일시적이지만 공기가 뿜어져 나오거나 하수가 분출되거나 한다. 이런 곳에서는 펌프의 토출밸브를 천천히 열어서 급격하게 유량이 증가되지 않도록 한다. 하수를 압력관으로 송수하는 경우는 운전 중인 펌프가 정전 등으로 급정지할 경우 관내의 압력이 하수의 흐름변화에 따라 크게 상승 또는 하강하는 과도현상이 발생한다. 이러한 현상은 펌프의 급기동 또는 토출밸브의 급격한 개폐로 인해 일어나는 경우가 있다. 이러한 과도현상의 수격작용으로 인해 관로, 펌프, 밸브 등이 파손될 우려가 있기 때문에 이에 대한 방지책으로서 수격방지장치를 설치하고 있다. 이러한 장치의 유지 관리에 대해서는 장치의 구조를 취급설명서 등을 통하여 충분히 이해하고 사고가 일어나지 않도록 하여야 한다. 기존의 하수도 시스템은 수동운영되거나 자동운영 되어도 시스템의 효율성 및 한계성으로 인해 수동으로 운영되는 등 침수방지를 위한 하수도시설의 실시간 대응에 여러 가지 문제점을 갖고 있었다. 또한 지금까지 하수도사업은 하수관로 분류화 사업, 관로의 신·증설, 저류시설 신설 등의 대규모 하수도 사업을 통해 해결해 왔으며, 인구 밀도가 높고, 토지이용도가 높은 도시 지역에서는 부지확보의 한계성이 특히 문제가 되고 있다. 이러한 이유로 최근 들어 기존시설의 최대 활용 측면에서 실시간 제어시스템(RTC, Real Time Control)의 도입이 필요하다. 실시간 제어시스템은 도입단계에서는 실시간으로 측정된 각종 자료와 축적된 자료의 분석 및 예측을 통하여 시설운용의 기준 또는 시간을 결정하고 운용자의 의사결정을 도울 수 있도록 하고 있으며, 실시간 모델링을 통한 예측과 이를 통한 시설물의 자동제어를 최종 목표로 하고 있다. 하수관로로 유입된 하수에 포함된 오염물질이 하천․바다, 그 밖의 공유수면으로 방류되는 것을 줄이고 하수가 원활하게 유출될 수 있도록 하수를 일시적으로 저장하거나 오염물질을 제거 또는 감소하게 하는 시설(「하천법」제2조제3호나목에 따른 시설과「자연재해대책법」제2조제6호에 따른 우수유출저감시설은 제외한다)을 말한다.(하수도법 제2조제10호) 하수저류시설은 설치목적에 따라 침수방지와 수질오염저감, 물재이용촉진 등을 목표로 하며, 강우양상, 지역여건 등을 고려한 시설계획 및 효율적인 운영을 통해 이들 다기능 목적이 달성되도록 계획함이 바람직하다. 하수저류시설은 하수저류수의 처리 방법에 따라 인근 하수처리시설로 이송 처리하는 연계처리방식과 자체 처리시설을 설치하여 처리하는 자체처리방식으로 구분되며, 합류식지역의 CSO저류(처리)시설, 분류식지역의 SSO저류(처리)시설, SSD저류(처리)시설 등이 있다.