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저수조

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목차

1. 개요

저수조는 물을 저장하기 위해 사용되는 시설로, 나무, 세라믹, 석조 등 다양한 재료로 제작되어 왔다. 저수조는 화학 접촉조, 지하수 탱크, 고가 수조, 수압식 탱크 등 여러 종류가 있으며, 특히 수돗물을 저장하는 것을 수수조라고 한다. 수수조는 건물 내 급수 압력을 유지하고 비상시 물을 공급하는 역할을 하며, 고가수조, 압력수조 등으로 분류된다. 저수조의 설계 및 관리는 물의 오염을 방지하고 안전을 확보하기 위해 중요하며, 정기적인 청소와 검사가 필요하다. 최근에는 ROV, 열화상 기술 등 검사 기술이 발전하여 안전성과 효율성을 높이고 있다.

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저수조
개요
워터 타워
워터 타워
종류저장 시설
상세 정보
용도물 저장
재료플라스틱
유리 섬유
콘크리트
강철

2. 역사

캘리포니아 투웬티나인 팜스 근처의 구식 저수조


역사를 통틀어 나무, 세라믹, 석조 탱크가 저수조로 사용되었다. 이 용기들은 자연적으로 존재하거나 인공적으로 만들어졌으며, 일부는 여전히 사용되고 있다. 인더스 문명(기원전 3000–1500년)에서는 곡물 창고와 저수조를 활용했다. 중세 시대 성들은 포위 공격에 대비해 저수조가 필요했다. 캘리포니아 아뇨 누에보 주립 보호 구역에서 발견된 나무 저수조는 담쟁이덩굴로 완전히 뒤덮인 채 발견된 후 복원되어 기능을 회복했다. 이 저수조는 1884년에 건설되었다.[2]

2. 1. 고대

역사적으로 나무, 세라믹, 석조 탱크가 저수조로 사용되었다. 이러한 용기들은 자연적으로 존재하거나 인공적으로 만들어졌으며, 일부는 여전히 사용되고 있다. 인더스 문명(기원전 3000–1500년)에서는 곡물 창고와 함께 저수조를 사용했다. 중세 시대 성들은 포위 공격에 대비해 저수조를 설치했다. 아뇨 누에보 주립 보호 구역(캘리포니아)에서 발견된 나무 저수조는 담쟁이덩굴로 완전히 뒤덮인 채 발견되었으나, 이후 복원되어 기능을 회복했다. 이 저수조는 1884년에 건설되었다.[2]

2. 2. 근현대

역사적으로 나무, 세라믹, 돌로 만든 탱크가 저수조로 사용되었다. 이러한 용기는 모두 자연적으로 존재하거나 인공적으로 만들어졌으며, 이들 중 일부는 여전히 사용되고 있다. 인더스 문명(기원전 3000–1500년)에서는 곡물 창고와 저수조를 활용했다. 중세 시대의 성들은 포위 공격에 대비하기 위해 저수조가 필요했다. 1884년에 건설된 캘리포니아 아뇨 누에보 주립 보호 구역에서 발견된 나무 저수조는 담쟁이덩굴로 완전히 뒤덮인 채 발견된 후 복원되어 기능을 회복했다.[2]

3. 종류

저수조는 다양한 용도와 설치 방식에 따라 여러 종류로 나뉜다.


  • 화학 접촉조: 미국 식품의약국(FDA) 및 미국위생재단(NSF) 인증을 받은 폴리에틸렌 구조로, 화학 처리 약품이 물과 접촉하여 화학 반응을 일으킬 수 있는 시간을 제공한다.


타앙카는 라자스탄에서 전통적인 형태의 빗물 저장으로 사용된다.

  • 지하수 탱크: 탄소강으로 만들어졌으며, 우물이나 지표면에서 물을 받아 대량으로 저장하여 수요가 급증할 때 사용한다.

  • 고가 물탱크 (워터 타워): 20m 높이에서 약 200 kPa, 약 21.34m 높이에서 약 30 psi의 압력을 생성하여 대부분의 가정 및 산업 수요에 부응한다.

  • 수직 원통형 돔형 탱크: 200리터에서 수백만 갤런까지 저장 가능하다.

  • 수평 원통형 탱크: 낮은 무게 중심으로 운송에 용이하다.

  • 유리 섬유(GRP) 탱크/용기: 액체를 지하에 저장하는 데 사용된다.

  • '''우수조(빗물 저류조):''' 빗물을 저장하여 정원 관수, 세차, 화장실 세척 등 제한된 용도로 사용한다.[8][9][10]

3. 1. 수수조

수수조는 수돗물을 저장하는 탱크이다.[7] 배수관의 압력이 변화해도 급수 압력이나 급수량을 일정하게 유지할 수 있으며, 건물에서 한꺼번에 많은 양의 물을 사용할 수 있게 해주고, 재해 시나 단수 시에도 급수가 가능하다는 장점이 있다.[11] 옥상 등 높은 위치에 설치된 것은 '''고가 수조''', 급수 펌프에 직결되어 압력이 강한 것은 '''압력 수조'''로 분류한다.[6]

3. 1. 1. 설치 방식

설치 방법은 수조실, 옥외, 지하실에 가대를 설치하는 것이 현재 주류이다. 1970년대 이전의 건물은 빌 핏의 일부를 수조로 이용하거나, 드물게 건물의 2, 3층에 설치(공급 수도관의 급수압에 따라)하거나 FRP 탱크를 지면에 매설한 경우도 있다.[11]

수수조 설치와 관련해서는 다음과 같은 사항을 고려해야 한다.

  • 일상적인 육안 점검 및 유지보수를 위해 벽면, 천장면, 바닥면으로부터 60cm 이상의 공간을 확보해야 한다.
  • 오버플로 관은 방충망을 설치하여 방충망 점검을 쉽게 할 수 있도록 하고, 오수의 역류나 곤충 및 냄새가 침입하지 않도록 하기 위해 배수구에 직접 연결해서는 안 된다.
  • 음용 등에 사용하는 경우의 용량은 1일 총 사용량의 40%~60%이다.
  • 사수역을 만들지 않도록 급수구와 채수구의 위치를 고려하고, 경우에 따라서는 우회벽을 설치한다.


최근 설치되는 것은 청소 작업 및 보수 공사 중에 단수시키지 않고 작업할 수 있도록 수수조 내에 격벽을 설치하여 2조식으로 하거나, 연통관을 통해 하나의 조로 만든다. 또는 수조를 2기 설치하여 연결하여 운용한다. 수수조를 거치는 급수의 경우, 이후의 급수에 펌프나 소형 압력 탱크식 급수 유닛을 거치기 때문에, 정전 등의 영향이나 기기 고장으로 인해 영향을 받을 우려가 있다.

수수조와 함께 고가 수조(고가수조), 대형 압력 수조를 설치하는 경우와, 소형 압력 탱크식 급수 유닛의 압력으로 급수를 하는 경우가 있다.

3. 1. 2. 법규 (한국)

대한민국(이하 한국)의 저수조 관련 법규로는 수도법, 수도법 시행령, 수도법 시행규칙 등이 있다.[12]

  • 벽면, 천장면, 바닥면으로부터 60cm 이상의 공간을 확보하여 일상적인 육안 점검 및 유지보수를 용이하게 해야 한다.
  • 오버플로 관에는 방충망을 설치하여 방충망 점검을 쉽게 하고, 오수 역류나 곤충 및 냄새 침입을 방지하기 위해 배수구에 직접 연결해서는 안 된다.
  • 음용 등에 사용하는 경우의 용량은 1일 총 사용량의 40%~60%이다.
  • 사수역을 만들지 않도록 급수구와 채수구의 위치를 고려하고, 필요한 경우 우회벽을 설치한다.

3. 1. 3. 부수수조

배수관의 압력이 감압되는 구릉지 등에서 설치가 의무화되어 있다. 고수위가 지상에서 1.51.5m 이상이 되는 장소에 설치된다.

3. 2. 고가수조

'''고가수조'''는 워터 타워라고도 하며, 20m 높이의 탱크는 약 200 킬로파스칼(kPa)의 압력을, 약 21.34m 높이의 탱크는 약 30 파운드/제곱인치(psi)의 배출 압력을 생성하여 대부분의 가정 및 산업 요구 사항을 충족한다. 이는 10.2cm당 1 kPa 또는 약 0.70m당 1 psi의 지면 배출구 압력을 생성하기 때문이다.

3. 2. 1. 특징

저수조에 급수된 물을 펌프로 급수하는 설비로, 건물의 옥상에 설치한다. 이후 고저차에 의한 압력으로 급수전으로 급수가 이루어진다. 일정 수량을 저장하므로 갑작스러운 사용 수량 증가나 단수에 대응하기 용이하며, 학교나 병원 등 일시적으로 대량의 물을 사용하는 시설에 적합하다. 그러나 항상 수조를 관리해야 하므로, 일정 규모 이상의 건축물이 아니면 수질 악화가 우려된다.

  • 수압 변동이 적고, 과도한 물 사용에 견딜 수 있다.
  • 양수 펌프의 기동 및 정지용, 수조 내의 만수, 감수 경보용 자동 제어 장치를 설치한다.
  • 용량은 1일 사용량의 10% 또는 1시간분이 일반적이다.
  • 사수역(死水域)을 만들지 않도록 우회벽(FRP·스테인리스강·클래드 강)을 설치하는 것이 일반적이다.
  • 햇빛 투과에 의해 조류나 이끼가 발생할 우려가 있으므로, 이를 방지하기 위해 수조 조도율이 0.1%인 FRP를 사용한다. 또한, 수조 본체에 열화가 발생할 우려가 있으므로, 정기적인 보수가 필요할 수 있다.
  • 고가 철골제 가대에 설치되므로 내진 조치가 필요하다.


뉴욕에서는 건축물이 고층화됨에 따라 옥상에 저수조를 설치하게 되었다. 현대에도 내구성과 난부패성이 뛰어난 히말라야시다로 만들어진 전통적인 고가수조가 사용되고 있다.

3. 3. 압력수조

수압식 탱크는 일반적으로 수평 가압 저장 탱크이다. 이 물 저장조에 압력을 가하면 저장된 물이 배급 시스템으로 별도의 펌프 없이도 공급된다.[1]

3. 3. 1. 특징

저수조에서 급수되는 이차적인 압력 물탱크는 배관의 일부로 간주되어 청소가 의무는 아니지만, 가능한 한 청소하는 것이 바람직하다. 급수 펌프의 토출관에 직결된 밀폐 가압 탱크이며, 산업안전보건법상의 제2종 압력 용기에 해당하는 것도 있어 이 경우에는 일 년에 한 번 자율 검사를 해야 한다. 강판제로 만들어졌으며, 수압으로 상층으로 수돗물을 올리고 수압이 감소하면 압력 스위치에 의해 자동으로 펌프가 기동한다. 공기의 용해를 방지하기 위해 격막식 압력 물탱크를 설치하기도 한다.

3. 4. 우수조 (빗물 저류조)

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4. 설계 및 관리

한국 서울의 저수조


빌딩이나 맨션과 같은 고층 건축물에서는 급수전에서의 수압을 안정시키기 위해, 수도수를 저수조에 받아 펌프 등으로 옥상의 고가 수조나 압력 수조로 급수 한 후, 각 급수전에 급수를 하거나, 소형 압력 탱크식 급수 유닛으로 저수조에 급수한 물에 직접 압력을 가해 각 급수전에 급수를 한다.

소규모 저수조 설비의 경우, 수도 설비의 급수압 향상(내진화 등에 의한 설비 개선과 함께 이루어짐)에 따라, 직접 수도 시설의 압력이나 저수조를 거치지 않고 수도 본관에 바로 연결하여 급수하는 부스터 펌프 방식이 가능해져 저수조를 거치지 않는 방식이 늘고 있다. 저수조 청소나 공간 확보의 필요성은 없지만, 부스터 펌프 방식은 정기적인 유지 보수가 필요하다. 한신·아와지 대지진이나 주고에쓰 지진 등의 대규모 재해나, 하절기에 급수 제한을 받을 가능성이 있는 지역의 경우, 저수조를 통해 일정량의 물을 저류하는 것이 가능하며, 오염되어 음용할 수 없더라도 수세식 변기에 이용할 수 있어 비상시를 대비해 수조를 설치하는 것이 좋다는 생각도 있다.

4. 1. 오염 방지

저수조는 설계상 물에 해를 끼치지 않아야 한다. 물은 박테리아, 바이러스, 조류, pH 변화, 미네랄 축적, 축적된 가스 등 다양한 주변의 부정적인 영향에 취약하다. 오염은 배관, 탱크 건축 자재, 동물과 새의 배설물, 미네랄 및 가스 침투 등 다양한 곳에서 발생할 수 있다.[11] 제대로 설계된 저수조는 이러한 부정적인 영향을 해결하고 완화하도록 작동한다. 조류, 박테리아 및 바이러스가 사람이나 동물에게 전달되는 것을 줄이기 위해 저수조를 매년 청소하는 것이 바람직하다.

안전을 주제로 한 뉴스 기사에서는 플라스틱 탱크에서 기인한 구리 중독을 언급했다. 기사에서는 빗물을 모아 플라스틱 탱크에 저장했으며, 탱크가 낮은 pH를 완화하는 데 아무런 역할을 하지 않았다고 지적했다. 그런 다음 물을 구리 배관이 있는 가정으로 가져왔고, 구리는 산성도가 높은 빗물에 의해 방출되어 인체에 중독을 일으켰다. 플라스틱 탱크는 비활성 용기이므로 유입되는 물에 영향을 미치지 않는다. 좋은 관행은 모든 수원(水原)을 정기적으로 분석하고 그에 따라 처리하는 것이며, 이 경우 수집된 산성비를 분석하고 가정용 상수도 시스템으로 가져오기 전에 pH를 조정해야 한다.

산성수에 의한 구리의 방출은 pH 스트립에서 더 정교한 pH 모니터에 이르기까지 다양한 기술로 모니터링할 수 있으며, 산성 또는 부식성일 때 pH를 나타내며 일부는 출력 통신 기능을 갖추고 있다. 대부분의 조류 성장은 최적의 pH인 8.2 ~ 8.7 사이에서 발생한다. pH가 중성이거나 낮으면 조류 성장을 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 잠재적인 조류 제거제, 충격 제품은 수영장이나 저수조에서 조류를 청소하는 데 도움이 될 것이다. 이 과정에서 조류를 제거하기 위해 진공 청소기를 사용할 필요가 없다. 플라스틱 탱크와 구리 중독 사이에는 인과관계가 없으며, 문제에 대한 해결책은 pH 지표로 저장된 빗물을 모니터링하고 적절한 처리 물질을 추가하는 것이다.

수도법이나 지자체의 조례에 의해, 저수조의 점검이나 청소, 검사가 규모의 대소를 불문하고 의무화되어 있다.[12]

  • 수조의 유효 용량이 10입방 미터를 초과하는 것에 대해서는 수도법에 따른다. 10 입방 미터 이하는 각 지자체의 조례에 의해 적용된다.
  • 【청소】1년에 1회 이상 청소를 실시하도록 정하고 있다. 청소를 업체에 위탁하여 실시하는 경우, 업체는 저수조 청소 작업 감독자의 설치가 의무화되어 있다.
  • 【점검】필요에 따라, 수조의 내부 및 외부를 점검하는 것이 의무화되어 있다. 펌프 등의 전력을 이용하는 설비에 대해서도 함께 점검이 필요하다.
  • 【검사】1년에 1번 급수 설비(주로 수조에 대해)의 위생 상태나 설비에 대해 검사하는 것이 의무화되어 있다.

4. 2. 검사 기술 발전

최근 저수조 검사 및 유지보수 기술은 원격 조종 차량(ROV)과 열화상 기술을 활용하여 시스템의 안전성과 수명을 크게 향상시켰다.

ROV는 물탱크를 비침투적으로 검사하여 사람이 직접 들어가지 않고도 자세한 검사를 가능하게 해 작업 안전성과 효율성을 높인다.[3] 열화상 기술은 시야가 좋지 않은 환경에서 특히 효과적이며, 탱크 구조 내의 누수, 약점 등을 나타낼 수 있는 온도 이상을 식별하는 데 도움이 된다.[4][5] 이러한 기술들은 기존 검사 방법을 능가하는 포괄적인 진단을 가능하게 하여 저수조가 최고 수준의 신뢰성과 규제 준수를 충족하도록 보장한다.

5. 관련 기업


  • 아시모리 공업[13]
  • 구리모토 철공소
  • 모리마츠 공업[14][15]
  • 후소
  • 크리에이트 주식회사

참조

[1] 웹사이트 Good old earthen pots, with a modern touch https://www.thehindu[...] 2014-04-29
[2] 웹사이트 Año Nuevo Water Tank https://www.parks.ca[...] 2019-07-12
[3] 웹사이트 Technical Reports: More Than Just Compliance https://www.wateraus[...] Water Systems Australia 2024-02-11
[4] 논문 Infrared Thermography Measurement for Vibration-Based Structural Health Monitoring in Low-Visibility Harsh Environments
[5] 웹사이트 Boosting Efficiency in Tanks with Thermal Imaging https://www.wateraus[...] Water Systems Australia 2024-02-11
[6] 웹사이트 https://chiba-mizuma[...]
[7] 웹사이트 https://chiba-mizuma[...]
[8] 웹사이트 https://www.daiwakas[...]
[9] 웹사이트 https://kensetsu.ipr[...]
[10] 웹사이트 https://www.city.miy[...]
[11] 웹사이트 https://www.jusuiso.[...]
[12] 웹사이트 https://www.jusuiso.[...]
[13] 웹사이트 【2024年】貯水槽 メーカー50社一覧・製品価格 https://metoree.com/[...] 2024-11-28
[14] 웹사이트 防災関連製品 貯水機能付給水管 mopit-Q {{!}} 森松工業株式会社 https://metoree.com/[...] 2024-11-28
[15] 웹사이트 森松工業の貯水槽5製品 ・人気ランキング https://metoree.com/[...] 2024-11-28


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