2024-07-17 18:48 (수)
"상수도 배관 변형 방지 기술로 전국 상용화 꿈꾸죠"
"상수도 배관 변형 방지 기술로 전국 상용화 꿈꾸죠"
  • 신정윤 기자
  • 승인 2024.06.18 22:11
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[바로 이곳] 태성후렉시블

주름잡힌 신축관이음에 위치변형 계측 센서 부착
관로 파손 사전 예측, 누수 대응 상시 모니터링
덕산정수장 1㎞ 실증실험… "싱크홀 예방 탁월"
심성구(왼쪽)태성후렉시블 대표와 유진석 기술연구소 공학박사가 김해 진례면 사옥에서 본지와 인터뷰를 하고 있다.
심성구(왼쪽)태성후렉시블 대표와 유진석 기술연구소 공학박사가 김해 진례면 사옥에서 본지와 인터뷰를 하고 있다.

대한민국 상수도 보급률은 전 세계에서 일본과 덴마크보다 높은 99%를 기록한다. 그러나 음용률이 5%에 불과해 일반 국민들의 신뢰를 얻지 못하고 있다. 이러한 이유는 상수도 관로의 노후화에 따른 수질 불신 등이 가장 큰 이유로 지적되고 있다.

우리나라 전체 수도관의 총연장은 22만 8323㎞이며 이 중 2000년 이전에 설치된 관로가 7만 9461㎞로 전체의 34.8%에 달한다. 누수율은 지난 2011년부터 10~11%를 꾸준히 보인다.

상수도의 핏줄과 같은 역할을 하는 관로가 노후화되는 것은 자연스러운 현상인데 이를 통한 관로 파열을 줄일 수 있는 기술이 어느 때보다 중요하다. 특히 최근에는 지진 등의 자연재해로 인한 상수관로 보호에 관심을 기울인다.

실제로 지난 2016년 경주 지진피해로 상수도관 누수의심 69건이 조치됐으며 이듬해는 포항 지진으로 상수도관 누수 45건이 발생했다. 낙동강 하구를 낀 김해 지역은 연약지반에 의한 피해가 더 클 것으로 예상된다.

태성후렉시블 벨로우즈 관이음새가 단층이 발생했을 때 변형된 모습을 구현한 단면도 모형.
태성후렉시블 벨로우즈 관이음새가 단층이 발생했을 때 변형된 모습을 구현한 단면도 모형.

특히 지반침하 발생으로 상수도 공급용 관로가 파손되면 용수 공급이 중단되고 2차 재해로 싱크홀이 발생할 수 있다. 경남에서는 2015년 26건, 2016년 24건, 2017년 13건, 2018년 16건, 2019년 42건의 지반침하가 발생했다.

이러한 가운데 환경부는 스마트 상수도 관리시스템을 도입해 ICT기술을 접목, 상수도라인 전 공정을 감시하고 제어함으로써 물안전, 물공급 효율성 확보를 꾀하고 있다.

김해 진례면에 위치한 태성후렉시블(대표 심성구)은 벨로우즈형 신축이음관을 주력 생산하는 기업이다. 30년간 이를 집중 생산하며 기술력을 쌓았다. 벨로우즈는 용수철이 접혔을 때 모양의 주름 잡힌 관을 말한다. 이 벨로우즈형 접합관은 누수문제 해결이 가능하며 부식의 위험이 없고 지진이나 지반침하에 효과적으로 대응할 수 있는 큰 장점이 있다.

심성구 대표는 "배관이 힘을 받으면 파손 변형이 일어나는데 벨로우즈는 이를 보호하는 역할을 한다. 모든 배관에 벨로우즈가 들어가야 하는데 5년 전부터 지진에 따른 상수도 배관 파손을 막는 국가연구과제를 수행했다"고 밝혔다.

위치 변위 계측 센서가 부착된 벨로우즈 관이음새에 압력을 주는 실험을 하고 있다.
위치 변위 계측 센서가 부착된 벨로우즈 관이음새에 압력을 주는 실험을 하고 있다.

이번에 김해시와 태성후렉시블이 공동연구를 한 것은 벨로우즈에 위치변위 센서를 부착해 지반침하가 일어났을 때 상하수도 관제센터로 전송하는 것이다. 상시 모니터링을 하며 지반침하 등에 의한 변위변화가 있는지 보고 대응한다. 센서가 배관의 변형을 추적해 사고가 나기 전 미리 공사를 해서 누수가 커지는 것을 막는다.

김해시는 이번에 덕산정수장부터 시작해 시범구간 1㎞에 센서가 달린 벨로우즈를 직접 설치한다. 총공사구간은 21㎞이다. 태성후렉시블은 지난 2014년 기술연구소를 설립해 내진성능 및 싱크홀, 지반침하에 대응하는 벨로우즈를 연구했다. 국가 연구과제 수행에 도전하는 기업체와의 치열한 경쟁을 뚫고 선정돼 2년간 10억 원을 지원받았다. 김해시가 태성후렉시블에서 개발하는 '지하매설 상수관 대변형 대응 관이음 원격변형계측시스템'의 장기운용 적합성 평가를 위한 테스트베드(실증실험)을 제공하는 것이다.

시스템은 밸로우즈 양쪽 끝 지점에 위치변위 데이터획득 모듈 센서를 부착해 위치변위 및 변형 데이터를 획득해 전송, 수집 시스템을 갖춰 실시간 모니터링하는 방식이다.

기자가 태성후렉시블 본사 공장에 설치된 벨로우즈 원격변형계측시스템 모형을 직접 확인했다. KS기준 3000회의 한계치를 적용해 제품 변형 여부를 확인했다. 1만 2000회 이상 압력을 받아도 벨로우즈에 이상이 없었다.

위치 변위 계측 센서 시스템에 수치가 모니터에 나타나고 있다.
위치 변위 계측 센서 시스템에 수치가 모니터에 나타나고 있다.

벨로우즈 밴딩 시험 장비 모니터를 보니 각도, 변위, 스트레인, 압력이 계측돼 수치로 표현됐다. 앞으로 이 장비가 김해시 상수도 관로에 설치되면 시 상하수도 관제센터에서 측정값을 실시간으로 확인하게 된다.

태성후렉시블 벨로우즈가 성능을 인정받는 것은 부산대지진방재연구센터에서 검증을 통과했기 때문이다. 리히터 규모 7도의 극한 환경에 반복 노출시켜서 벨로우즈의 내구성을 시험했다.

심 대표는 "방재 신기술로 등록되면 전국에서 태성후렉시블 제품을 의무적으로 쓰게 된다. 행정안전부에서도 재난에 대비한 상수도관로에 관심을 많이 가진다. 연약지반 상수도 관로의 부실은 지반침하를 야기한다. 재난안전에 대비하는 대표기업으로 관에서도 인식하고 있다"며 "김해서 실증실험해 안전을 인증받아 전국 상용화의 꿈을 이루겠다"고 말했다.

김해 진례면에 위치한 신축관이음 제조기업 태성후렉시블.
김해 진례면에 위치한 신축관이음 제조기업 태성후렉시블.

태성후렉시블 연혁

1998.02 태성후렉시블 설립(생림면)

2001.05 김해 주촌면 천곡리에 공장 이전

2012.03 벨로우즈형 신축관이음 수도용 위생안전기준 인증(KC)

2014.02 김해 진례면에 신축공장 이전

2015.01 벨로우즈형 신축관이음 수도용 제품인증(KS)

2019.12 벨로우즈형 신축관이음 내진성능 시험(지진방재연구센터)

 


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