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수도관 부식문제 해결과 수질개선 방안
심학섭 (주)아이에스 유코 대표이사
2005년 10월 20일 (목) 00:00:00 편집국 waterjournal@hanmail.net


“노후관, 교체보다 물리적 수처리기 방식 도입을”

‘스케일 부스터’ 사용시 경제부담 경감·위생문제 해결·관 부식 방지

 

본 원고는 본지가 주최한 '2005년 하반기 물종합기술연찬회'(9. 27  강원도 고성군 일성콘도)에서 발표한 내용입니다.


1. 서론

   
2003년 12월 말 현재 우리나라 인구 4천882만 명 중 급수 인구가 89.4%인 4천363만 명이나 그중 1% 정도만이 수돗물을 식수로 음용하고 99%는 상수도관의 부식과 녹물, 수질 오염 등의 이유로 기피하고 있는 것이 현실이다. 현재 우리나라 수도배관은 관리부족과 부식 등의 문제로 국민들의 수돗물에 대한 불신증대와 막대한 물 낭비는 물론, 20년도 채 안된 배관을 교체할 수밖에 없는 실정이다. 뿐만 아니라 1990년대 초에 지어진 공동주택의 60% 정도가 14년 이상이 경과함에 따라 부식 및 누수현상이 나타나고 있어 향후 5년 이내 배관의 교체가 불가피하며 이 경우 약 20조원의 엄청난 경제적 비용이 예상된다.
또한 상수도 관망 역시 부식과 누수로 인해 경제적 손실이 연간 5천억 원 이상에 달하고 있어 많은 비용을 들여 배관을 교체한 후에도 관리 미흡으로 물에 대한 불신과 피해가 우려되는 만큼 근본적 해결책이 절실히 필요하다.
배관의 부식문제의 해결 대책으로 추진하는 동관과 스테인리스관으로의 배관 교체는 엄청난 비용이 소요되어 정부와 지방자치단체, 국민들에게 과중한 경제적 부담과 함께 인체에 유해한 청녹 발생과 암 유발 요인인 크롬의 용출 가능성 등이 문제점으로 제기되고 있다.
공동주택의 경우 정부의 방침대로 노후관을 희망 가구만 교체할 경우 교체하지 않은 관과의 이종관 간에 전위차가 발생하여 기존 관이 더욱 빠르게 부식되고 있는 문제점 등이 간과되고 있다고 보여진다.
또한 방청제 투입과 세관을 위한 센딩과 에폭시 코팅도 인체에 유해성이 논란되고 자석과 전기 및 물리적 수처리 방식 등을 다양하게 사용하고 있으나, 정부의 공인된 검정기관으로부터 인증을 받지 못하였거나 받은 제품도 불신하는 분위기가 팽배하고 있는 실정을 정확히 분석하고 독일 등 선진국에서 오래 전부터 도입하여 국민들로부터 신뢰를 받고 있는 물리적 수처리 방식에 대해서도 관계당국과 국회에서는 새로운 안목과 적극적인 자세로 도입을 검토하고 지금까지의 수도관리 정책도 재검토하여 배관 부식으로 인한 경제적인 부담을 최소화하고 국민들이 안심하고 마실 수 있는 수질개선 대책을 제도화해야 한다.

 

2. 노후관의 관리실태

가. 상수도 배관 부식 및 누수실태

   

나. 상수도 대장균 검출 실태

   

다. 경제적 손실

12년 이상된 노후수도관이 전체의 37%인 4만4천262km
교체 비용이 20조 원 이상 소요
연간 누수량도 생산량의 18%인 10억 톤, 5천억 원 손실
수도관 부식으로 인한 세균감염, 박테리아 생성 등 수질오염


3. 옥내 급수관 처리실태

가. 급수시설 노후화 사례

① 저수조 오염실태

   

② 변기 및 부속류 오염실태

   

③ 급수관 오염실태

   
   

④ 급수관 누수실태

   

⑤ 청녹 및 스테인리스관 스케일 발생 실태

   

나. 1994 이전 설치한 아연도 강관은

1994년 이전 설치한 아연도 강관은 녹과 스케일이 빠르게 생성되고 관부식과 누수로 건물 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 녹물 등으로 인한 수질오염을 수요자가 직접 확인하게 되므로 식수로의 음용을 기피하고 있다.
또한 노후관 교체 시 입주자에게 많은 비용부담과 함께 건물벽을 허물어야 하며, 이 때 발생하는 소음, 석면유리 등이 불편을 야기시킨다.
 

다. 1994년부터 교체하고 있는 동관과 스테인리스관은
 
 기존 건물 내 노후관 교체는 입주자들의 경제적인 부담 때문에 교체를 기피하거나 주저하고 있는 실정이며, 교체한 관에서도 스케일이나 물때 생성, 이음새부분의 부식과 침전물에서 미생물 생성으로 수질이 오염되고 건물기둥·벽 내 설치 된 노후관을 그냥 둔 채 나머지 관만 교체할 경우 이종관 간의 전위차로 기존관의 부식은 더욱 빠르게 진행된다.
특히 동관의 경우 인체에 유해한 청녹 발생이, 스테인리스관은 크롬(Cr)에 의한 중금속 중독으로 폐, 후두암 발생요인 내포 가능성이 제기되고 있어 경제적인 부담 외에도 수질오염과 건강상의 문제점은 여전히 남아 있다.
 


4. 노후관 문제 개선 - 스케일 부스터

   

   
물리적 이온수처리기인 스케일 부스터의 구조는 외부에 황동, 내부에 특수아연(Zn Anode)과 불소수지(PTFE)로 구성되어 있다. 또한 이 제품의 기본원리는 물 속에 존재하는 쉽게 달라붙을 수 있는 침상형구조의 스케일 입자를 배관에 잘 달라붙지 않는 구상형구조로 변화시켜 줌으로써 배관 내 스케일 생성을 방지하는 것이다.
즉, 내부의 아연과 외부의 황동사이에 갈바닉 효과에 의한 1Volt의 전위차와 물과 불소수지의 마찰에 의한 정전기 효과가 제품의 핵심적 원리이다.

녹(Rust)의 생성은 철(Fe)분자에서 빠져나온 전자가 물, 산소와 결합하여 산화철인 Fe2O3 가 형성되는 것인데, 철(Fe)이 전자를 계속 잃으면서 제 살을 깎아 누수까지 발생하게 된다.

 

 

   

녹의 방지는 철(Fe)보다 이온화 경향이 큰 아연(Zn)이 먼저 이온화되어 철이온과 결합하는 산소를 원천적으로 차단하기 때문에 철의 부식이 일어나지 않게 되는 것이다. 또한 녹의 제거원리는 이온화된 아연으로부터 1.1V의 전위를 가진 강한 전자가 붉은 색의 녹(Fe2O3)과 반응하여 안정한 산화철인 검정색의 마그네타이트(Fe3O4)로 변화시키며, 변화된 마그네타이트는 지속적으로 전자를 공급받아 더 이상의 이온화하지 않는 철(Fe0)로 환원을 하게 되므로 기존의 녹이 제거된다.
   

한편, 모든 용수에는 무기물 및 염류성분이 녹아져 있는데 이것이 Ca2+, Mg2+, Na2+ 등과 같은 양이온과 HCO3-, SO4-, Cl- 과 같은 음이온으로 존재하며 온도변화에 따라 결합하여 스케일을 만드는 결정체가 되고 이것이 배관 벽에 붙게 되는데 이것을 스케일이라 하며 이때 생성된 자연상태의 스케일은 7㎛의 침상구조로 되어 있다.
   
스케일의 방지는 자연상태에서 생성된 스케일의 결정체는 보통 7㎛의 침상구조인데 스케일 부스터의 정전기 효과와 갈바닉 효과에 의해 15배 가량 커진 평균 110㎛의 구상구조로 바뀌게 되어 배관내벽에 달라붙지 않고 물에 실려 나가게 된다.
이미 형성된 스케일의 제거는 배관에 부착된 침상구조의 스케일 덩어리가 구상화되면서 침상조직 내 이완작용이 촉진되어 스케일의 조직을 허물어 서서히 제거 한다.

   

신설 관은 장기간 예방하고 기존 관은 제거하며, 제거 후 관 내부에 얇은 보호막을 형성해 재발생을 예방하고, 보일러와 열교환기의 열효율 극대화와 유류비용 절감이 가능하다. 아울러 경제적 부담을 경감하고 위생 문제를 해결해 준다. 노후관 교체로 인한 불편과 경제적 부담을 줄이고, 관 부식을 방지함으로써 세균 등 미생물 서식공간을 제거한다. 또한 교체한 신설관에서 발생하는 청녹과 크롬의 피해를 예방한다.
게다가 국민들의 수돗물에 대한 신뢰 회복이 가능하다. 아연이 함유된 수돗물 공급으로 국민건강에 기여할 수 있고 여드름, 각질, 아토피성 피부질환 예방과 치료에 효과가 탁월하며, 맑고 깨끗하고 건강한 수돗물 공급으로 신뢰 회복이 가능하다.

   

스케일 부스터는 1988년도에 개발되어 국내뿐만 아니라 유럽을 비롯한 미국, 일본, 중국 등 세계 63개국의 특허를 보유하고 있으며, TUV(독일기술검사기관), GS(독일표준마크), WRC(영국음용수검증기관), WRAS(영국수질검증기관), ISO 9000(국제표준기구) 등 세계적 우수 검증기관으로부터 검증된 제품이다.
또한 독일 100대 발명품으로 선정(1986∼2001)되었으며, 독일 건교부 책자에 특별 추천 소개될 정도로 제품의 우수성을 인정받고 있다.

   

뿐만 아니라 독일수상관저, 벤츠사, BMW, Siemens, Bosch, HONDA, OXFORD, 알리안츠, ABB, VICTORIA, Thyssen과 같은 세계적인 기업 등 20만여 곳에 설치되어 그 효과가 입증되었으며 국내는 인천, 대전, 광양, 천안, 경산, 김천, 의왕, 하남, 영광, 과천, 청주, 충주, 제천, 용인, 제주, 북제주, 김해, 남양주, 아산, 오산 등의 시 상수도 및 청와대, 경기도 청사, 국방부, 주공아파트, 포스코 등 5천여 곳의 설치 실적을 가지고 있다.

   

이와같이 스케일 부스터로 배관 부식문제를 해결하고 있는 (주)아이에스유코는 2005년 3월 한국 최고의 기술연구소인 한국과학기술연구원(KIST) 내에 국제부식연구소를 설립하여 부식에 대한 전문적인 연구를 하고 있다.
(주)아이에스유코는 국제부식연구소 설립으로 부식 전문인재 양성에 박차를 가하고 기존 배관상태에 대한 모니터링을 할 수 있게 되었다. 뿐만 아니라 유럽의 선진화된 기술을 도입하고 국내의 부식 문제를 함께 연구함으로써 효율적 연구를 할 수 있는 발판을 마련함과 동시에 수출을 확대하면서 중국, 동남아시아 등의 부식문제도 해결하리라 기대하고 있다.
<문의= (02)571-8566(대)>
   

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