미국 캘리포니아 주민들은 수년간의 극심한 가뭄 끝에 지난 달 홍수로 인한 피해를 여전히 겪고 있지만, 브리티시 컬럼비아대학 오카나간(University of British Columbia Okanagan ; UBCO) 캠퍼스 엔지니어들은 안전한 식수를 가정으로 공급하는 더 나은 방법을 찾고 있다. 고려해야 할 사항에는 변화하는 기후, 비용 및 지속 가능성이 포함된다.

UBCO 공대 박사 후 연구원인 하룬 미안(Haroon Mian) 박사는 “지자체와 상수도 시설 모두 안전하고 풍부한 물을 공급하기 위한 식수관리 전략을 가지고 있다”고 말했다. 

그러나 자연 재해, 처리장의오염으로 인해 물 공급 중단 및 인체 건강이 위험에 처할 수 있다.

미안(Mian) 박사는 “깨끗한 물은 생태계 건강과 우리의 생존을 유지하는 데 필수적이지만, 그러나 한때 풍부했던 지구의 담수 자원은 이제 인구 증가, 도시화 및 기후변화로 인해 점점 더 압박을 받고 있다”고 말했다.

물 공급이 더욱 위협을 받으면서 안전한 물을 제공하는 것이 우선일 뿐만 아니라 공급업체는 그렇게 함으로써 환경 및 경제적 영향이 낮아지도록 해야 한다는 것이다.

UBC(브리티시 컬럼비아대학)의 라이프사이클 관리 연구실(Life Cycle Management Lab)에서 연구를 수행하는 미안(Mian) 박사는 “음용수의 품질은 물 추출, 처리, 배송, 비용 및 사용된 물 폐기와 같은 몇 가지 중요한 속성에 달려 있다”고 말했다.

미안(Mian) 박사는 이어 “이러한 요소는 모두 기후변화의 영향을 받을 수 있다. 그리고 천연자원 고갈, 폐기물 생성 및 온실가스 배출 측면에서 환경에 상당한 영향을 미친다”고 덧붙였다.

미안(Mian) 박사와 그의 동료 연구원들은 수질과 라이프사이클 평가 기술을 결합한 통합 평가 프레임워크(integrated assessment framework)를 개발했다. 중소 규모 커뮤니티의 데이터를 사용하여 사람들에게 안전한 식수를 제공할 수 있는 물 시스템의 장기적 적용 가능성을 평가하는 방법을 제공했다.

미안(Mian) 박사에 따르면 “이 프레임워크는 음용수 관리 및 그 구성 요소에 대한 보다 전체적인 관점으로 다른 초점을 제공한다”고 한다.

미안(Mian) 박사는 “우리는 성능 데이터 및 벤치마킹을 결정하기 위해 수질, 환경변화 및 잠재적 비용과 같은 요소를 측정하여 이러한 시스템이 장기적인 효과와 지속 가능성을 경험하도록 하는 중요한 도구를 제공한다”라고 말했다.

이러한 핵심 요소를 고려함으로써 물은 천연자원을 보존하고 환경보호를 보장하면서 합리적인 비용으로 지역 사회로 흐를 수 있다.

이 연구는 위에서 언급한 기준을 결합하여 여러 급수 시스템의 전반적인 성능을 평가했다. 물 유통업체는 프레임워크를 적용하여 최소한의 환경 및 경제적 비용으로 소비자에게 안전한 식수를 제공할 최고의 유통관리 시스템을 결정할 수 있다.

프레임워크는 어떤 설정, 커뮤니티 또는 시스템을 기반으로 유연한지 확인하기 위해 계속 테스트된다.

미안(Mian) 박사는 “완벽한 의사 결정 기술은 없다. 결과는 종종 사용 가능한 데이터와 가정에 따라 다르다”면서 “하지만 이 프레임워크는 모든 물 공급업체에 유용할 수 있다”라고 강조했다.

이 연구는 캐나다 자연과학 및 공학연구 위원회(Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada)의 자금을 지원 받아 라발 대학교(Universite Laval)와 공동으로 공과대학의 라이프사이클기 관리 연구소(Life Cycle Management Lab)에서 수행되었다. 『환경경영저널(Journal of Environmental Management)』 1월호에 실렸다.

[원문보기]

UBCO engineers examine drinking water management strategies

Climate change, economic sustainability can impact water distribution systems

While residents in California are still dealing with damage from last month’s floods-after years of devastating droughts-UBC Okanagan engineers are looking at better ways to manage the delivery of safe drinking water to homes.

Things to consider include a changing climate, costs and sustainability.

Dr. Haroon Mian, a Postdoctoral Research Associate with UBCO’s School of Engineering, said municipalities and water utilities all have drinking water management strategies to ensure the water they provide is safe and plentiful. 

However, a natural disaster, a breach in the supply or contamination at the treatment plant can put water supplies-and human health-at risk.

“Freshwater is essential to sustain ecosystem health and our survival,” said Dr. Mian. “But Earth’s once plentiful freshwater resources are now under increasing pressure due to population growth, urbanization and climate change.”

As water supplies become more threatened, not only is providing safe water a priority, but suppliers must also ensure that doing so will have low environmental and economic implications.

“The quality of drinking water is contingent on several important attributes such as water extraction, treatment, delivery, cost and the disposal of used water,” said Dr. Mian who conducts research in UBC’s Life Cycle Management Lab. “Those factors can all be impacted by climate change. And they have a significant environmental influence in terms of natural resource depletion, waste generation and greenhouse gas emissions.”

Dr. Mian and his fellow researchers have developed an integrated assessment framework that combines water quality with lifecycle assessment techniques. Working with data from small and medium-sized communities, they provided a way to assess the long-term applicability of water systems that can provide safe drinking water to people.

According to Dr. Mian, the framework provides a different lens into a more holistic view of drinking water management and its components.

“We measure factors such as water quality, changes to the environment and potential costs to determine performance data and benchmarking, thereby providing important tools to ensure these systems experience long-term effectiveness and sustainability,” he added.

By considering these key factors, water can flow to a community at a reasonable cost while conserving natural resources and ensuring environmental protection.

The study evaluated the overall performance of several water distribution systems by combining the above-mentioned criteria. Water distributors can apply the framework to determine the best distribution management system that will provide safe drinking water to their consumers with minimal environmental and economic costs.

The framework continues to be tested to ensure it is flexible based on any setting, community or system.

“There are no perfect decision-making techniques. The results often vary based on the available data and assumptions,” Dr. Mian added. “But this framework can be useful for all water distributors.”

The research was conducted in the School of Engineering's Life Cycle Management Lab in collaboration with Universite Laval with funding from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada. It was published in the January edition of the Journal of Environmental Management.

[출처=브리티시컬럼비아대학(UBC)(https://news.ok.ubc.ca/2023/02/01/ubco-engineers-examine-drinking-water-management-strategies/) / 2023년 2월 1일]

[논문출처=『환경경영저널(Journal of Environmental Management)』
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479722021107?via%3Dihub) / 2023년 1월호]