[미국] SSC, “PVC 파이프, 긴수명·환경적·경제적 특성 가져”
북미의 지하 배관(상하수도관) 시스템에 대한 최초의 포괄적인 환경 검토라고 불리는 128페이지의 보고서에 따르면, PVC 파이프는 장기간 지속되는 상하수도 시스템에 필요한 환경적, 경제적 특성을 가지고 있다.
이 보고서는 지난 4월 19일 샌디에고 로이어스퍼드(Royersford)에 소재한 미국의 환켱컨설팅 회사인 SSC(Sustainable Solutions Corp.)에 의해 발표되었는데, 이는 도시에 매설된 상하수도관 시설의 수명주기 비용을 보고 상하수도관 종류를 결정할 때 고려해야 한다고 촉구했다.
북미 PVC 파이프 제조업체를 대표하는 ‘Uni-Bell PVC 파이프협회’가 매설된 상하수도용 PVC 파이프에 대한 연구를 수행하기 위해 SSC에 연구용역을 맡겼다.
SSC의 엔지니어 및 과학자들은 국제표준화기구(ISO)의 수명주기평가(LCA) 방법을 사용했다. 이 평가보고서에는 내구성, 성능 및 통계뿐만 아니라 환경데이터를 기반으로 대체 파이프 제품의 비교도 포함되어 있다.
SSC 사장인 Tad Radzinski는 "PVC 파이프 업계는 지속 가능성 및 환경 영향을 투명하게 보고한 유일한 파이프 소재"라고 보도자료에서 밝히면서 "이것은 지속 가능한 제품으로 지하 기반 시설을 개선하기 위한 노력에 대한 충분한 정보에 입각 한 결정을 내리는 정책 입안자와 실무 전문가 모두에게 환영받는 정보이다"라고 말했다.
Radzinki는 2011년 SSC를 시작하기 전에 미국 EPA(환경보호국)의 폐기물 최소화 프로그램에 대한 국가전문가로 10년간 근무했다. 그는 수자원 및 환경공학 석사학위를 소지한 기계 엔지니어이자 빌라노바대학교(Villanova University)의 부교수이며 현재 활동중인 미국 그린빌딩협의회(Green Building Council) 회원이다.
SSC의 보고서는 노후화된 인프라로 인해 파이프 부식 및 수질문제로 인해 미국 수도협회(American Water Works Association)에서 확인한 1조 달러의 음용수 시스템 업그레이드를 처리하는 최선의 방법에 대한 토론이 촉발되었다. 회사는 수질악화 위험을 최소화하면서 100년 이상 지속 가능한 상수도 및 하수도 서비스를 제공하면서 운영비용을 절감한다는 맥락에서 파이프 인프라를 평가한다고 밝혔다.
달라스(Dalas) 소재 Uni-Bell PVC 파이프협회의 브루스 홀랜즈(Bruce Hollands) 전무이사는 “의사 결정자가 고려할 주요 요점 중 하나는 100년 디자인의 PVC 파이프를 통해 물을 펌핑하는데 필요한 에너지가 파이프 벽이 부드럽게 유지된다”고 말했다.
브루스 홀랜즈(Bruce Hollands) 전무이사는 "이것은 부식, 누출 및 내부 열화로 인해 시간이 지남에 따라 더 많은 펌핑 에너지를 필요로 하는 주철관 및 콘크리트 파이프에 비해 전반적인 수명주기 비용 절감 및 탄소 발자국을 감소시킨다"고 이메일을 통해 밝혔다.
브루스 홀랜즈 전무는 "PVC 파이프는 수명이 다할 때까지 성능과 신뢰성 있는 서비스 수준을 유지하면서 수질을 보호하고 수도 본관, 누수, 침투 및 포장 수리를 최소화하면서 비용이 덜 든다"고 강조했다.
이 보고서에는 또한 PVC 파이프가 제조되거나 물을 운반할 때 유독물질을 방출하거나 유출하지 않는다고 되어 있다. 또한 PVC 파이프는 내부 또는 외부에서 부식되지 않거나 부식을 방지하기 위해 화학첨가물이 필요하지 않다고 서술하고 있다.
브루스 홀랜즈 전무는 “부식성 토양이 수도시설의 약 75%에 영향을 미치기 때문에 무엇보다 파이프 재질 선택이 중요하다”고 강조했다. 또 "주철관은 적당한 부식성 토양에서 11년에서 14년 정도 지속될 수 있으며, 100년 동안 많은 교체가 필요하다”면서 "이것은 PVC에 비해 철 파이프의 환경 에너지 영향을 최대 9배까지 증가시킨다"고 말했다.
보고서는 또한 파이프 재료에 대한 약간의 역사를 제공합니다. PVC는 1830년대에 발견되어 1951년에 북미에서 파이프 재료로 소개되었다. 미국 재료시험학회(ASTM)는 1955년에 플라스틱 파이프 표준을 개발하기 시작했으며, NSF(National Sanitation Foundation)는 1956년 식수용 PVC 파이프 안정화를 인정했다.
EPA 연구에 따르면 197년 경험이 풍부한 염화비닐 침출 전에 미국에서 제조된 직경 2인치(약 5cm) 미만의 PVC 파이프(솔벤트로 시멘트 처리된 것)가 발견되었다. 그러나 1977년 이후 북미 PVC 파이프 제조사로부터 염화비닐 침출 사례가 발견된 적이 없다고 보고서는 밝혔다.
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Life-cycle study backs PVC pipe
PVC pipe has the environmental and economical attributes needed for long-lasting water and sewer systems, according to a 128-page report that is said to be the first comprehensive environmental review of underground piping systems in North America.
The report was released April 19 by Sustainable Solutions Corp. (SSC), a Royersford, Pa.-based firm that is urging cities to consider the findings when they look at the life-cycle cost of water infrastructure and make piping decisions.
SSC, an environmental consulting firm, was hired to conduct an independent study of PVC pipe for buried infrastructure by the Uni-Bell PVC Pipe Association, which represents North American manufacturers of PVC pipe.
SSC's engineers and scientists used life cycle assessment (LCA) methodology from the International Organization for Standardization (ISO). The peer-reviewed report also includes a comparison of alternative pipe products based on durability, performance and statistics, as well as environmental data when available.
"The PVC pipe industry is the only pipe material that has transparently reported their sustainability and environmental impacts," SSC President Tad Radzinski said in a news release. "This is welcome information for both policy makers and utility professionals to make fully informed decisions in their efforts to improve underground infrastructure with sustainable products."
Radzinki served 10 years as a national expert on waste minimization programs for the U.S. Environmental Protection Agency before starting SSC in 2011. He's a mechanical engineer with a master's degree in water resources and environmental engineering as well as an adjunct professor at Villanova University and an active member of the U.S. Green Building Council.
SSC's report is out as aging infrastructure, pipe corrosion and water quality issues are stirring debate about the best ways to address $1 trillion of drinking water system upgrades identified by the American Water Works Association. The firm says its study evaluates pipe infrastructure in the context of providing sustainable water and sewer service over a 100-year period with minimal risk of degrading water quality while reducing operation costs.
Bruce Hollands, executive director of the Dallas-based Uni-Bell PVC Pipe Association, said one of the main points he hopes decision makers will consider is that the energy required to pump water through PVC pipes over a 100-year design remains constant because the pipe walls remain smooth.
"This generates overall life-cycle cost savings and a lower carbon footprint compared to ductile iron and concrete pipes that require more pumping energy over time due to corrosion, leaks and internal degradation," Hollands said in an email.
Hollands said that over its lifespan, PVC pipe is less expensive "while maintaining performance and reliable service levels, protecting water quality and minimizing water main breaks, water loss, infiltration and pavement repairs."
The report also says PVC pipe does not emit or leach toxic substances when it is manufactured or when it conveys water. And, it says PVC pipe does not corrode internally or externally or require chemical additives to inhibit corrosion.
Hollands said that's important because corrosive soils affect about 75 percent of water utilities.
"Ductile iron pipe may last as little as 11 to 14 years in moderately corrosive soils, requiring numerous replacements over a 100-year period," Hollands said. "This increases the embodied environmental energy impacts of iron pipe by up to nine times compared to PVC."
The report also gives a little history about the pipe material. PVC was discovered in the 1830s and introduced as a pipe material in North America in 1951. The American Society for Testing and Materials (ASTM) began developing plastic pipe standards in 1955 and the National Sanitation Foundation, which became NSF International, began certifying tin-stabilized PVC pipe for drinking water in 1956.
An EPA study found some gasketed (cemented with a solvent) PVC pipes less than 2 inches in diameter made in the United States prior to 1977 experienced vinyl chloride leaching.
"However, no instances of vinyl chloride leaching from any North American PVC pipe manufacturer post-1977 have ever been cited," the report says.
Even though it was funded by a trade group, Hollands said the pipe study is a transparent review by independent experts.
"Do people pay for university degrees?" he asked. "Yes, but they are objective because they are obtained in a transparent and independent fashion because the institutions that issue them follow certain rules, regulations and protocols. Same thing for LCAs, which are governed by the ISO, peer reviewed and then certified by the global health organization NSF International, which is the case for this report."
The report is officially called "Life Cycle Assessment of PVC Water and Sewer Pipe and Comparative Sustainability Analysis of Pipe Materials."