Impacts of Non-Revenue Water on Energy Efficiency and Carbon Footprint: A National- Scale Case Study of Thailand’s Provincial Waterworks Authority
태국 지방수도국을 대상으로 한 이 국가적 규모의 사례 연구는 무수수량(NRW)이 상당한 에너지 낭비와 탄소 배출을 유발한다는 것을 입증하며, 무수수량을 27.47%에서 15%로 줄이면 관련 에너지 손실과 배출량을 약 53.4%까지 절감할 수 있음을 보여준다.
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물은 흔히 단순히 수원에서 수도꼭지로 흐르는 자원으로 생각되곤 하지만, 물이 거치는 여정은 전기에 의해 구동됩니다. 물 한 방울이 가정에 도달하기 전, 물은 강이나 대수층에서 끌어 올려져야 하고, 정수장에서 정화되어야 하며, 중력과 거리를 극복하기 위해 수 마일의 파이프를 통해 밀려 나가야 합니다. 이 과정의 모든 단계는 에너지를 소비합니다. 세계 여러 지역에서 이 에너지는 화석 연료를 태우는 데서 오며, 이는 대기 중으로 이산화탄소를 배출합니다. 부서진 파이프에서 새거나 결함이 있는 계량기를 통해 물이 손실될 때, 그 물을 이동시키고 처리하는 데 사용된 전기 또한 낭비됩니다. 이 낭비된 에너지는 표준적인 수자원 보고서에는 잘 드러나지 않는 숨겨진 탄소 발자국이자 기후에 대한 부담이 됩니다. 수십 년 동안 수도 사업자들은 손실되는 물의 양에 집중해 왔으나, 이제 이러한 손실을 에너지 효율 및 기후 변화와 직접 연결 짓는 새로운 관점이 등장하고 있습니다.
태국의 킹몽쿠트 공과대학교 연구팀은 이러한 숨겨진 연결 고리를 국가적 규모로 조사하기로 했습니다. 그들은 태국 대부분의 주에 물을 공급하는 책임을 지고 있는 기관인 지방수도공사(Provincial Waterworks Authority)에 주목했습니다. 연구진은 단순히 손실되는 물의 양을 세는 대신, "그 물이 고객에게 전달되지 못함으로써 매년 얼마나 많은 에너지와 탄소 배출량이 낭비되는가?"라는 다른 질문을 던졌습니다. 2020년부터 2024년까지의 운영 데이터를 분석함으로써, 연구진은 생산된 물의 양, 고객에게 청구된 물의 양, 그리고 무수수량(non-revenue water)으로 사라진 물의 양을 추적하며 전체 시스템의 모습을 그려냈습니다. 그런 다음, 그 손실된 물을 생산하는 데 필요한 전력을 계산하고, 태국이 의존하고 있는 특정 전력원 구성을 사용하여 그 에너지 사용량을 탄소 배출량으로 변환했습니다.
연구 결과는 막대한 규모의 지속적인 자원 낭비를 드러냈습니다. 5년의 기간 동안, 시스템은 생산된 모든 물의 약 27~29%를 평균적으로 손실했습니다. 이 비율은 선진국의 잘 관리된 시스템과 비교하면 높은 편이지만, 진정한 비용은 물 뒤에 숨겨진 에너지에서 발견되었습니다. 연구진은 이 손실된 물에 낭비되는 전력이 매년 2억 킬로와트시(kWh) 이상에 달한다고 추정했습니다. 이를 설명하자면, 이는 수십만 가구에 1년 동안 전력을 공급할 수 있는 양입니다. 태국의 전력망이 여전히 화석 연료에 크게 의존하고 있기 때문에, 이러한 에너지 낭비는 곧 직접적인 탄소 발자국으로 이어집니다. 연구진은 이러한 수자원 손실이 연간 1억 2,270만에서 1억 3,220만 킬로그램의 이산화탄소 상당량을 발생시킨다고 계산했습니다. 이는 국가의 수자원 부문 배출량 중 상당 부분이 실제로 사용되는 물이 아니라, 손실되는 물로부터 발생한다는 것을 의미합니다.
또한 이 연구는 유틸리티 기업이 이러한 누수를 해결하고 관리를 개선할 경우 어떤 일이 일어날지도 살펴보았습니다. 연구진은 현재 약 27% 수준인 손실률을 많은 효율적인 시스템에서 목표로 삼는 15%까지 낮추었을 때 얼마나 많은 에너지와 탄소를 절감할 수 있는지 확인하기 위해 시나리오를 실행했습니다. 결과는 명확했습니다. 손실률을 15%로 줄이면 낭비되는 에너지와 그에 따른 탄소 배출량을 절반 이상 줄일 수 있었습니다. 물 손실을 아주 조금만 줄여도 탄소 발자국이 급격히 감소한다는 사실이 입증되었으며, 이는 누수를 잡는 것이 단지 물을 아끼는 것뿐만 아니라 에너지와 기후를 보호하는 일임을 보여줍니다. 연구진은 손실률이 단 1%포인트 떨어질 때마다 시스템이 수백만 킬로와트시의 전력을 절약하고 수백만 킬로그램의 탄소 배출을 방지할 수 있다는 것을 발견했습니다.
이 연구는 수자원 유틸리티와 정책 입안자들이 일반적으로 시스템을 바라보는 방식에 도전합니다. 전통적으로 수자원 손실을 줄이는 것은 비용을 절감하거나 자원을 보존하기 위한 운영상의 목표로 간주되어 왔습니다. 그러나 이 연구는 이를 중요한 기후 전략으로도 보아야 한다고 제안합니다. 전력 공급이 여전히 탄소 집약적인 국가에서 물 한 방울이 손실되는 것은 이중의 실패입니다. 즉, 귀중한 자원을 낭비하는 동시에 불필요한 연료를 태우는 것입니다. 연구진은 지형이나 파이프 길이와 같은 지역적 조건에 따라 낭비되는 정확한 에너지 양은 약간씩 다를 수 있지만, 전반적인 추세는 부정할 수 없다고 언급했습니다. 물 손실과 탄소 배출 사이의 연결 고리는 강력하고 일관적입니다. 무수수량을 에너지 비효율의 원인으로 취급함으로써, 태국과 유사한 과제를 안고 있는 국가들은 자신들의 기후 목표를 달est하기 위한 강력하고 저비용인 방법을 찾을 수 있습니다. 탄소 중립적인 용수 공급으로 가는 길은 단순히 더 깨끗한 발전소를 만드는 것만을 요구하는 것이 아니라, 현재의 전력 사용을 불필요하게 만드는 누수를 막는 것을 요구합니다.
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