[주목받는 우수 기술·제품] ㈜에이치엔피테크 ‘이물질 포집 배출기’

붉은 수돗물, ‘이물질 포집 배출기’로 사전 예방 가능  

상수도 자재 및 부속 전문기업 ㈜에이치엔피테크서 연구 개발…전국 지자체에 납품
‘붉은 수돗물’ 사태 이후 재발 방지 위해 최적화된 필수장치 공급 중요성 커져

‘붉은 수돗물(赤水)’이 가정에 공급되는 사태를 사전에 예방할 수 있는 ‘이물질 포집 배출기’ 장치를 제조해 지방자치단체에 납품하고 있는 기업이 있다. ‘Water Vitalize Your Life’를 슬로건으로 하는 21세기 물환경 기업 ‘㈜에이치엔피테크(www.hnptech.co.kr·대표이사 이복현)’이다.

㈜에이치엔피테크는 상하수도관 자재를 연구·개발하고 제조와 판매를 함께 하는 상수도 자재 및 부속 전문 기업이다. 주요 생산 제품으로 상수도용 이물질 포집 배출기, 농업용 이물질 배출장치, 철재 밸브실, T분기형 밸브접합관, 이탈방지용 링조인트, 강관트러스 수로교 등이 있다.

일부 지역 공급되는 수돗물서 ‘붉은 수돗물’ 발생

최근 일부지역에서 붉은 수돗물이 나오는 사태가 발생했다.수계(수돗물 공급 체계)를 전환하는 과정에서 급수경로를 바꿔 다른 정수장에서 역방향으로 수돗물을 끌어왔는데, 수돗물 흐름의 방향이 바뀌면서 노후 수도관에 끼어있던 이물질이 떨어져 나오는 것을 제대로 계산해내지 못했다. 결국 강한 수압으로 물 흐름이 역방향으로 바뀌자 노후 수도관에 끼어있던 이물질들이 떨어져 나왔고 붉은 수돗물이 일반 가정으로 흘러들었다.

우리나라 노후 수도관 문제는 어제오늘 일이 아니다. 2017년 기준 우리나라 수도관의 총 길이는 20만9천여 킬로미터(㎞)이며 이 가운데 32.4%인 6만7천676㎞가 21년 이상 된 노후 수도관이다. 16년에서 20년 된 수도관도 12.9%인 2만6천896㎞에 이른다.

특히 문제가 되는 것은 이른바 ‘경년관’이라고 불리는 수도관이다. 경년관은 노후 수도관 중에서도 더 이상 버틸 수 없을 만큼 오래되어 부식이 심하고 사고 발생 위험이 큰 수도관으로, 관의 성질에 따라 30년 된 관일 수도 있고 25년 된 관일 수도 있다. 우리나라에서 시급히 교체가 필요한 경년관은 전체 수도관의 14%나 된다.

이번 사태를 해결하기 위해서는 노후관 교체 공사를 기본 계획으로 하되 재발 방지 및 예방책으로 유속이 느린 곳이나 관말지역(이토변실) 등에 ‘이물질 포집 배출기’ 설치 공사를 병행하는 것이 바람직하다. ‘이물질 포집 배출기’는 상수관 내 이물질(sludge)을 포집해 하수구로 배출하는 특수 고안된 수돗물 오염방지 배관장치이다.

사람 혈관에 혈전이 생기듯 수도관 내부에도 이물질이 낀다. 송·배수관 내부를 흐르는 물에는 정수처리제의 잔류 성분, 급수·배관 공사 중 유입되는 금속칩, 토사 등 이물질, 관 내부 코팅 탈리(脫離) 물질 등 각종 유해물질이 섞여 있는데, 이들이 물과 함께 흐르다 유속이 느리고 위치가 낮은 곳에 체류한다.

이 이물질 등은 관에 충격이 가해지거나 유속이 갑자기 빨라질 때 혼탁수를 일으키기도 한다. 이러한 이물질과 혼탁수는 비중이 물보다 무거워 관의 바닥을 따라 서서히 흐르므로, 송·배수관의 적정지점마다 이물질 포집 배출기를 설치하면 이물질을 포집해 하수구로 배출하고, 피그(PIG)세척, 플러싱(flushing) 등의 작업도 할 수 있다.

수돗물을 운반하는 수도관은 정수장에서 식수로 사용 가능하도록 처리된 물을 배관을 통해 가정으로 운반하는 기능을 한다. 그러나 교체되지 않은 노후 수도관은 관내 부식, 관석 발생, 이물질 발생 및 피복 벗겨짐 등으로 인해 수질오염의 주범이 되어 식수 안전을 위협한다.

통상 수도관의 수질오염 기준치 초과 여부를 즉시 판단하기 어렵고, 수도관이 각 가정으로 공급된 후에는 많은 인력과 장비를 동반한 수작업으로 수질오염 상태를 확인하고 세척 및 보수 공사가 이뤄지고 있어 경제적으로 비효율적이고 작업에도 어려움이 있다. 또한 작업시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 공사로 인한 단수와 교통 불편 등으로 각종 생활 민원을 유발한다.

최근 상하수도관 내부에 퇴적된 이물질이나 녹 등을 제거하기 위한 방법 중 하나로 청소유지 비용이 저렴하고 청소방법으로 피그(PIG)를 이용하는 스케일 제거 방식이 많이 사용되고 있는 추세지만, 이는 세척구를 사용하거나 관을 절단한 후 피그(PIG)를 삽입하고 다시 연결하는 작업을 해야 하므로 청소를 위한 사전 작업이 힘들고 비용이 많이 드는 문제점이 있다.

관련 기준인 상수도 시설기준 및 「수도법」 시행규칙에 따르면 관경 800㎜ 이상의 관로의 경우 관로의 시공 및 유지관리 시 내부 누수공의 확인이나 검사와 보수를 위해 필요한 장소에 맨홀을 설치할 수 있고 800㎜ 미만의 관로의 경우 점검구를 둘 수 있다.

기존 제품군으로 스트레이너는 이물질을 포집하는 기능에만 한정되어 있고 이물질의 크기에 따라 금속망을 구분하여 사용해야 하는 번거로움과 이물질 제거 시 단수를 하고 작업을 진행해야 하는 불편함이 있다. 점검구 제수밸브는 일자형으로만 설치가 가능해 부지면적이 비교적 많이 필요하며, 점검구 겸용 세관밸브 또한 관 세척 시 피그(PIG) 유출이 용이하지 않고, 누수에 의한 유지관리 녹 발생의 문제점이 있다. 세척구는 피그를 이용한 관 세척 시 유리하지만, 세척 이외에 점검 및 이물질 배출 기능이 없다.

반면 이물질 포집 배출기는 수도관에 포함되어 배관에 따라 흐르는 각종 이물질이 포집되어 침전되도록 개발됐다. 특히 세척구, 점검구, 분기관, 이토변 등 기능의 추가적인 결합이 가능해 설계상 반드시 필요한 점검부나 밸브실, 이토변실 등의 수를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한 송·배수관 내부 코팅의 박리를 유발하는 정수처리제 잔류성분, 급수 배관공사 중에 유입된 금속칩이나 토사 등과 같은 각종 이물질을 단수하지 않고 유속차를 이용해 관 내부의 와류방지판 및 정류벽에 의해 포집해 배출할 수 있는 등 다양한 기능을 갖고 있다.

이물질 포집 배출기는 수돗물이 관로를 따라 흐를 때 체적 변화가 생겨 유속이 느려지는 현상을 이용해 물보다 비중이 무거운 이물질을 하단부에 집중적으로 포집한다. 또한 이물질의 크기와 유속에 따라 포집 기능을 최적화하기 위해 정류벽인 스크린 3개를 차별화하여 설치할 수 있다. 이때 이물질들은 이 스크린에 부딪혀 아래로 포집된다.

이물질 배출은 수돗물을 공급하는 상태 즉, 유속이나 수압에 관계없이 단수를 하지 않고 이물질의 배출이 가능하며, 스크린과 같이 설치된 와류방지 경사판이 퇴수 시 발생하는 와류를 방지해 포집된 이물질을 신속히 배출해낸다. 한편, 노후관로의 갱생이나 피그(PIG)를 이용한 세척공정 시 별도의 세척구를 설치할 필요가 없고 이물질 포집 배출기가 세척구를 대체하여 피그(PIG) 세척과 이물질을 배출하는 플러싱이 가능하다.

또한 「수도법」 시행규칙 제9조에 따라 상수관로의 필요한 위치에 수량·수질 측정 및 점검·보수 관리 등을 위한 점검구가 설치되어 있으며, 상수도관망 유지관리에 필수적인 관로의 이상 유무를 확인하기 위해 관로의 노후 상태나 수압 및 수질 측정, CCTV나 탐사로봇의 투입이 가능하다.

추가 기능 일체화·수도관의 분기관 대체 가능

이물질 포집 배출기에 수질계, 온도계, 압력계, 소방밸브, 공기변 등을 추가 장착할 수 있다. 이물질 배출 시 부단수(不斷水) 이물질 배출기능으로 단수 없이 퇴수부를 개폐할 수 있고, 퇴수부에 일정 수준의 퇴적물이 쌓이면 자동으로 퇴수부의 전동제수밸브를 열어 자동으로 이물질을 배출하는 스마트 오토 기능을 갖춘 제품을 개발 중에 있다.

또한 수도관 분기 시 대개 T 이형관으로 3방향, 4방향으로 분기를 하는데, 이물질 포집배출기는 분기형인 3방향과 4방향을 사용하여 분기관을 대체한다. 이것은 분기에 따른 이형관 사용으로 변실이 커지는 것을 억제하고 세척구 및 점검구의 기능을 할 수 있으므로 대형변실로 인한 관리문제나, 단순기능만 있는 세척구, 점검구 사용으로 관리 포인트가 많아지는 문제를 해결할 수 있다.

이복현 ㈜에이치엔피테크 대표이사는 “㈜에이치엔피테크는 누구나 깨끗한 수돗물을 마실 수 있는 권리가 있듯이 수도꼭지를 틀면 언제나 신선하고 청결한 물을 공급할 수 있는 ‘스마트 워터 클린 시스템(Smart Water Clean System)’을 체계로 한 기업운영을 목표로 정진하고 있다”면서 “우리 임직원들은 소중한 국민의 생명수를 지켜간다는 자부심을 갖고 항상 고객의 견해를 존중하며 국가에 공헌하는 사회적 기업으로 성장하는 목표를 지향하고 있다”라고 말했다.

문의 : 031)791-1533 / hnp7060@naver.com

[『워터저널』 2019년 8월호에 게재]