수돗물 이온화로 배관 내 녹·스케일 발생 문제 해결…1급수 수준 수질 확보

열교환기 효율 높여 연 9.59% 연료 사용 절감…정수기 대비 탄소배출 줄여

환경부에 따르면 국내 가구 중 절반은 정수기를 설치해 음용하고 있으며, 수돗물을 직접 마시는 인원은 5% 이하에 불과하다. 이는 주로 수도배관의 청결문제에 대한 인식 때문이다. 지오그리드는 건물 자체를 정수기처럼 만드는 시스템을 개발하면서 누구나 수돗물을 안심하고 마실 수 있도록 건물 정수 관리에 집중하고 있다. /편집자 주

◇배관 녹·스케일 문제 해결

지오그리드는 건물로 수돗물이 유입되는 상수도 인입관에 필터를 설치해 최종적으로 수돗물을 정수한 뒤 사용자에게 공급한다. 하지만, 필터만으로 수도배관에 발생하는 녹과 스케일, 슬라임을 막기는 역부족이다.

이에 지오그리드는 수돗물의 이온화를 통해 배관에서 발생하는 녹, 스케일 등의 문제를 해결했다. 지오그리드의 친환경 빌딩 스마트 정수 플랜트 'BUILDING OASIS(BLOS)'가 문제 해결의 주인공이다.

수돗물 내 포함된 미네랄과 산소가 결합되면서 발생하는 녹을 예방하고자 상수도의 인입관에 이온화장치를 설치했다. 이온화가 되면 물은 수소이온과 수산화이온으로 분해되기 때문에 배관의 산화철이 다시 철(Fe)미네랄로 돌아가게 되면서 녹, 스케일 등이 배관 내 발생하지 않는다.

다만, 이러한 효과는 단번에 발생되지 않기 때문에 제품 설치 후 2~3개월이 소요된다. 이에 지오그리드는 제품 적용과 동시에 수질 센서를 설치해 실시간으로 배관 내 물의 상태를 분석하고, 사용자에게 수질에 대한 데이터를 전달한다.

지오그리드는 한국화학융합시험연구원에 제품 설치 후 수질 검사를 의뢰한 결과, 설치 후 3주만에 수돗물 음용 적합 판정을 받았다. 설치 후 7주에는 색도, 철, 탁도가 모두 불검출되고 아연은 0.354mg/L에서 0.08mg/L로 98% 줄어들었다. 이는 1급 청정수와 유사한 수준이다.

실제로 배관 오염으로 붉은 수돗물이 나오는 문제가 발생했던 서울 종로구 소재의 준공 후 47년된 노후 아파트에 제품을 적용한 결과, 3주만에 철이 불검출되고, 탁도가 개선되면서 먹는 물 기준 적합 판정이 나왔다. 이에 입주민 대상으로 실시한 설문조사에서 수돗물 사용 만족도가 0%에서 82%까지 상승한 성과를 거두기도 했다.

◇ 예방·예보·예측 3대 솔루션

지오그리드는 수질 개선과 효율 증가를 통해 건물 물관리 미흡으로 발생할 수 있는 문제를 사전에 예방하고, 실시간 모니터링 시스템을 통해 실시간으로 수질을 예보한다. 수질 분석을 통해 도출된 알고리즘으로 물 상태 변화를 예측해 선제적으로 대응할 수 있도록 하는 솔루션을 갖추고 있다.

구체적으로 수질 개선을 위해서 고효율 급수시설과 열교환기, 이온살균, 스케일러, 정수필터를 제품에 탑재한다.

1단계로 외부 입자, 용질 등 이물질을 필터를 통해 제거한다. 이때 지오그리드는 UF/마이크로 필터와 여과기 등 중공사막 필터 방식을 적용하고 있다. 보통 정수 과정에는 삼투압 방식이나, 역삼투압 방식을 사용하는데, 이러한 방식은 미네랄까지 다 걸러낸다. 지오그리드는 이물질은 제거하되, 이로운 성분은 보존하는 방식을 자체적으로 구현해 적용하고 있다.

2단계로 빌딩 내 수도배관 전체관리를 통해 배관 내 녹, 스케일, 슬라임 제거가 원활하게 이뤄질 수 있도록 마그네타이트 현상(산화제2철과 산화철이 결합돼 자석과 유사한 특성을 가지게 되면서 배관 내부에 달라붙어 얇은 코팅막을 형성해 녹이 생기지 않도록 방지)과 스케일러를 이용해 관리한다. 3단계에서는 이온살균을 이용해 바이러스 등 유해요인을 99.9% 제거한다.

이후에는 실시간 모니터링 시스템을 활용해 수질을 관리한다. 지오그리드의 수질 현황판에서는 물 사용량, 탄소배출량, 물 소비습관 분석, 수질 관리, 수도배관 관리, 에너지 효율관리 등을 확인할 수 있다.

끝으로는 스마트 센서를 통한 수질 분석으로, 물 상태 변화를 예측해 유지관리를 철저히 할 수 있다. 지오그리드는 수질 센서를 통해 pH, 수온, 전도도, TDS, 염도, ORP를 파악하고, 수도 배관 상태와 박테리아 발생 가능성, 붉은 수돗물 유입 가능성, 중금속 유입 가능성을 예측한다.

◇ 에너지 비용은↓ 효율은↑

지오그리드는 제품을 적용할 경우 열교환기 효율을 높이게 되면서 적용 전 대비 연 9.59%의 연료 사용량을 절감할 수 있게 된다고 설명했다. 또 제품 적용만으로 열교환기 내부의 스케일을 제거할 수 있어 열교환기의 성능 유지 및 수명 연장에도 도움을 줄 수 있다.

친환경 빌딩 스마트 정수 플랜트를 도입해 기존 정수기 사용 대비 전기 사용량도 대폭 절감할 수 있다.

일반 정수기 한 대의 월평균 전기 사용량은 39.6kWh인 반면, 지오그리드의 정수 플랜트 운영을 위한 전기 사용량은 월 약 3.7kWh로 10가구만 정수기를 사용한다고 전제하더라도, 1%도 채 안되는 전기만으로 건물 전체의 정수를 운영할 수 있다.

특히 정수기를 사용할 경우 수돗물 사용 대비 최대 2000배의 탄소를 배출하게 되는데, 친환경 빌딩 스마트 정수 플랜트를 통해 정수기 사용량이 줄어들 경우 탄소 배출량 또한 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

또 지오그리드 정수 플랜트에 사용되는 필터는 교체 후 세척해 재사용할 수 있어, 폐기물 및 교체비용이 발생하지 않는 장점이 있다.