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상수도
상수도(上水道, waterworks, water supply)는 하수도에 상대되는 용어로 식용이나 생활용에 적합한 물을 공급하는 시설의 총체를 말한다.
목차
개요
일반적으로 수도라고 하면 상수도를 가리키나, 하수나 공업용 수도와 구별할 때는 상수도라고 한다. 수도법에는 파이프에 의하여 음료수를 공급하는 것이 수도의 조건으로 되어 있으며 상수도에서 흘러나오는 물은 깨끗한 상수이다.
상수도는 주로 식용이나 생활용수를 공급하는 것으로 취수, 도수, 정수, 송수, 배수, 급수 등의 시설로 이루어져 있으며 도시에서는 중요한 위생 시설이다. 상수도는 광역 상수도, 지방 상수도, 마을 상수도, 전용 수도로 구분한다.
- 광역 상수도는 국가·지방자치단체·한국수자원공사 또는 국토교통부 장관이 인정하는 자가 둘 이상의 지방자치단체에 원수나 정수를 공급하는 일반 수도를 말한다.
- 지방 상수도는 지방자치단체가 관할 지역주민, 인근 지방자치단체 또는 그 주민에게 원수나 정수를 공급하는 일반 수도로서 광역상수도 및 마을상수도 외의 수도를 말한다.
- 마을 상수도란 지방자치단체가 대통령령으로 정하는 수도 시설에 따라 100명 이상 2천500명 이내의 급수인구에게 정수를 공급하는 일반 수도이다.
- 전용 수도는 기숙사·사택 등 100명 이하에 공급하는 자가용 수도를 전용 수도라 한다.
상수도는 도시생활 및 공업생산에 절대적일 뿐만 아니라 건강상에도 큰 이익을 가져오게 된다. 즉, 상수도가 보급되면 장티푸스·콜레라·이질 등의 소화기계의 전염병을 비롯하여 풍토병·눈병·유아사망률이 크게 감소된다. 반면에 관리가 불충분하면 막을 수 있는 전염병균이 수도를 통해 폭발적으로 전염되기도 한다.
그러나 전염병의 근절, 더 나아가서 국민 보건 향상은 상수도 시설만으로 다 되는 것이 아니라, 더러운 물, 하수를 즉각 처리할 수 있는 하수도 시설이 완비되어야 효과를 거둘 수가 있다.[1][2]
역사와 발전
상수도의 역사는 인류의 역사와 함께 하여 왔다. 처음에는 생활용수를 주로 우물·하천 및 저수지 등에서 취수하였다. 그러나 인구가 늘고 도시가 팽창됨에 따라 물의 수요가 증가되면서 수질이 점차 악화되어 강물 등으로 충당하기 어렵게 되면서 오염되지 않은 깨끗한 물의 확보 수단으로 상수도를 만들게 되었다.
기원
고대의 대표적인 상수도의 예로는 로마의 수도를 들 수 있는데 기원전 300여 년 경에 만들어진 로마의 아피아수도(Appia水道)는 그 연장이 18㎞나 되었으며, 수로(水路)가 통과되는 산에는 터널을 뚫고 계곡에는 수로교를 만들어 도수하여 물을 공급하였다. 그러나 로마제국 멸망과 함께 수도시설도 모두 파괴되었다.
16세기에 들어와 인구가 증가되면서 양질의 물이 부족하여 1581년 런던에서는 시 전역에 파이프를 매설, 탬즈 강물을 취수하여 가정에 급수한 것이 근대식 상수도의 효시이며, 1608년에는 파리에도 상수도 시설을 하였다.
삼국시대-개항 이전
우리나라에서는 신라시대에 수도시설이 있었음이 고증되었는데, 경주 안압지와 황룡사지에서 토기 수도관과 베수로 및 배수암거(暗渠：땅 속이나 구조물 밑으로 난 도랑)의 잔형이 발견되었다.
개항-1930년대
한국에 근대식 상수도가 들어온 것은 조선 말기로서 개항을 전후하여 부산·인천·목포 등 신도시에 인구가 집중되면서 물 부족 현상이 발생하던 중 1879년(고종 16), 전국에 콜레라가 만연되어 많은 사망자가 발생함으로써 상수도 설치의 필요성이 강조되었다.
그러던 중 1903년 12월 미국인 콜브란(Colebran,H.)과 보스토위크(Bostowick,H.R.)가 대한제국 정부로부터 상수도 부설권을 특허받았다. 그것을 영국계의 조선 수도회사(The Korea Water Works Co.)에 양도하여 1906년 8월에 뚝도 수원지 공사에 착공, 1908년 8월에 완성되어 처음으로 현대식 상수도를 갖게 되었다.
그 뒤 한·일 합방에 따라 1910년 이후의 수도 사업은 조선총독부에서 관장·일본인 기술진으로 시공되었고 해방 직전까지의 수도 사업 현황은 전국 83개 도시에 급수인구 200만 명, 1일 최대 급수량이 27만 2,000톤이었다.
해방 후-1970년대
8·15 광복 후 해외동포의 귀국 및 인구의 도시 집중으로 기존 상수도 시설 용량으로 절대 공급량이 부족하여 심한 급수난을 겪었고 특히 6·25전쟁 때 전국 40개 도시의 수도시설이 파괴되어 식수난을 겪었다.
그러나 1954년부터 국제원조(FOA, ICA)를 받아 수도 시설의 복구·확장·신설공사가 추진되어 1960년에는 급수율이 22％, 1971년에는 144개 도시에 급수인구 1160만 명, 급수율이 36％, 1976년에는 56％, 1981년에는 57％가 되었다.
1976년부터는 수도 사업은 독립채산제로 전환되고 이때부터 외국 차관 정부 재정 융자 등으로 서울을 비롯한 부산·인천·대구·대전·광주·청주 등 7개 도시의 상수도 시설 개선공사에 착공하였고 그 밖의 중소도시의 수도사업도 활기를 띠었다.
1970년대에 들어오면서 경제 성장, 도시의 인구증가로 물 수요가 늘면서 생활하수, 공장폐수 등의 다량 유입으로 전국 5대강이 심하게 오염되어 서울의 경우 수원지(水源池)를 팔당으로 옮겼다.
1970년대 말부터 수도권 광역 상수도 사업을 전개하여 1단계로 120만 톤, 2단계로 140만 톤의 물 생산체제를 갖추어 1981년부터 서울을 비롯한 7개 도시에 급수하였다.
1980-1990년대
금강수계 사업이 1984년에 완공되어 30만 톤의 용수를 충청남도·전라북도 27개 도시에 공급하고 1990년에는 상수도 시설 용량이 1,627만 톤으로서 급수인구 3,363만 명, 보급률 78.4％에 이르고 상수도 사업은 계속 발전하여 1996년 말 현재 급수 보급률 83.6％, 1일 1인 급수량 409ℓ, 시설용량도 1일 2291만 톤을 생산하게 되었다.
또 상수도 배관의 총연장은 10만 8,566㎞에 달하고 저수조도 1996년 말 현재 16억 4,733개소이며, 그밖에 1996년 현재 저수장은 총 618개 소, 취수장도 810개소로서 취수량은 총 229만 8,000톤에 이르고 있다.
2000년대
2000년대에 접어들어 새로운 수자원 확보 및 개발 사업에 대한 사회적 갈등이 증폭되면서 공급 중심 물 관리 정책은 한계에 봉착하였고, 그 대안으로 물 수요관리 정책이 중점적으로 추진되었다. 이와 더불어 성장을 거듭하는 세계 물 시장에서 국내 물 기업의 경쟁력 강화를 위한 물 산업 육성 또한 수도정책의 주요 부분으로 자리 잡았다.
이러한 정책 기조는 2016년 수립된 2025년 전국 수도종합 계획에도 이어져 공급 안전성 확도(공급 관리), 안심하고 마시는 수돗물(수질관리), 건전한 수도 사업(운영 효율화), 미래발전을 위한 상수도(물 산업 육성) 등을 4대 중점 목표로 설정하여 현재의 수도정책이 추진되고 있다.
2020년 상수도 통계 조사 결과, 급수인구는 5,264만 4천여 명이며 상수도 보급률은 99.4%에 달했다. 상수도 보급률은 지난 10년간 꾸준히 상승했다. 농어촌지역 상수도 보급률은 96.1%에 달했다. 지난 10년간 농어촌 지역 상수도 보급률이 전국 평균보다 빠르게 증가하여, 농어촌 지역과 도시지역과의 상수도 보급 격차가 지속해서 감소하고 있다. 전국으로 공급되는 수돗물의 총량은 6,651백만㎥이다.[3][4]
구성
상수도의 계통은 수원-취수-도수-정수-송수-배수-급수로 구분된다. 도수, 송수, 급수 등에서는 지형에 따라 높은 곳에서 낮은 곳으로 갈 때 비용 절감을 위해 자연적으로 흐르게 하는 자연 유하식으로 할 수도 있다. 만약 낮은 곳에서 높은 곳으로 수로가 이동해야 한다면 펌프 설치가 필요하다.
수원
수원(Water source)은 수돗물의 원료가 되는 물인 원수의 공급원으로서, 지표수, 지하수가 수원의 대부분을 차지하고 있다. 지표수에는 하천수, 호소수 등이 있으며 지하수에는 복류수, 용천수, 천층수, 심층수 등이 있다.
수원지는 계획 취수량을 안정적으로 확보할 수 있어야 한다. 지리적 조건이나 경제적인 이유 등에 따라 댐의 신규 개발 수량은 계획 대상의 갈수빈도를 10년에 1회 정도로 결정하는 경우가 많다.
취수
취수(Intake)란 수원지로부터 필요한 수량을 취입하는 것으로, 수원의 종류, 취수량 등에 따라서 방법이나 규모가 결정된다. 계획 취수량은 계획 1일 최대 급수량에 10% 정도의 여유를 고려하여 결정하는 것을 표준으로 한다.
도수
도수(Conveyance of water)란 취수한 물을 정수지로 이동시키는 과정이다. 도수 방법엔 자연 유하식과 펌프 압송식이 있는데 자연 유하식이 유지관리가 더 쉽다. 자연 유하식은 수원의 위치가 높고 도수로 길이가 길 때 적용하며 펌프 압송식은 지하수를 수원으로 할 때나 송수로가 짧을 때, 낮은 곳에서 높은 곳으로 할 때에 적용한다.
정수
정수(Purification)란 취수한 물을 사용 목적에 맞게 수질 개선하는 과정이다. 정수지로 도수되어 온 원수(原水)를 물리적, 화학적 처리를 통해 정수하게 된다. 보통의 공공 수도에서는 착수정→응집→약품 침전→급속 여과→소독(염소, 오존)의 순서를 거쳐 정수가 진행된다. 완속 여과 시에는 착수정→보통 침전→완속 여과→소독의 순서로 정수가 진행된다.
정수장은 상수도의 기본적인 시설로서 높은 신뢰성이 요청되기 때문에 유사시나 시설의 개량, 갱신 등에도 가능 한 급수에 영향을 미치지 않도록 해야 한다. 계획 정수량은 계획 1일 최대 급수량 이외에 정수장 내의 작업수량 등을 감안하여 결정한다.
송수
송수(Transmission)란 정수된 물을 배수지까지 보내는 것을 말하며 외부로부터 오염을 차단하기 위해서 개수로로 할 수 없다. 개수로는 관을 꽉 채우지 못하여 자유 수면이 있고 중력에 의해 흐르는 개방형 수로이다. 일반적으로 송수는 관에 꽉 차 흐르는 만수 상태, 자유 수면이 없고 압력에 의해 흐르는 밀폐식의 암거의 방식으로 진행한다. 계획 송수량은 계획 1일 최대 급수량을 기준으로 한다.
배수
배수(Distribution)란 정수된 물을 급수 지역까지 보내는 과정이다. 배수관에는 주철관이 사용된다. 주철관의 장점은 이음부 굴곡성이 좋다는 점, 임의로 직관이나 이형관을 주조할 수 있다는 점이 있다. 단점은 재질이 약해 파열되기 쉽다는 점인데, 이 때문에 관을 두껍게 만들어서 운반비가 많이 들게 된다.
이런 한계를 극복하기 위해 경질 염화비닐관을 쓰기도 한다. 경질 염화비닐관은 시간이 지나도 통수능 감소가 없으며 관에 끼는 관석(scale)이 적은 장점이 있다. 석면 시멘트 관은 조직이 치밀하고 고압에도 잘 견딘다. 화학 작용을 받지 않는 장점이 있다.
배수관을 설치할 때는 동결 깊이, 지하수위에 의해 관이 뜨는 것, 노면 위 차량이 지나가면서 발생하는 윤하중을 고려하여 최소 매설 깊이를 정한다. 배수관 설계 기준은 계획 1시간 최대 급수량을 기준으로 한다. 다만, 사업 규모에 따라 소화 용수량을 고려해야 한다.
급수
급수(Service)란 배수관을 통해 운반된 물을 사용자에게 공급하는 과정이다. 급수 방식은 대표적으로 두 가지가 있다. 첫 번째는 직결식 급수 방식으로, 관로 내 수압이 충분한 경우 사용한다. 두 번째는 탱크식(저수조식) 급수 방식으로, 관로 내 수압이 부족한 경우 적용하며, 재해 시, 단수 시, 물 확보가 필요한 경우에 유리하다는 장점이 있다.[5][6][7]
동영상
각주
- ↑ 〈상수도〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈상수도〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 〈상수도〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 안지애, 〈환경부 보도·설명 - 2020년도 상수도 통계 발표〉, 《환경부》, 2021-12-30
- ↑ 〈상수도〉, 《위키백과》
- ↑ 안영숙, 〈1편 2장 상수도의 구성 및 계통도〉, 《다모아 카페》, 2006-02-09
- ↑ 에스비이앤이, 〈일반적 상수도 (Water Supply) 계통 알아보기〉, 《네이버 블로그》, 2019-09-27
참고 자료
- 〈상수도〉, 《네이버 지식백과》
- 〈상수도〉, 《네이버 지식백과》
- 〈상수도〉, 《네이버 지식백과》
- 〈상수도〉, 《위키백과》
- 안지애, 〈환경부 보도·설명 - 2020년도 상수도 통계 발표〉, 《환경부》, 2021-12-30
- 안영숙, 〈1편 2장 상수도의 구성 및 계통도〉, 《다모아 카페》, 2006-02-09
- 에스비이앤이, 〈일반적 상수도 (Water Supply) 계통 알아보기〉, 《네이버 블로그》, 2019-09-27
같이 보기
