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NRW 스마트 누수 관리 시장 개요
NRW(Non-Revenue Water, 비수익수) 스마트 누수 관리 시장은 2019년부터 2030년까지의 연구 기간 동안 상당한 성장을 보일 것으로 전망됩니다. 2025년에는 시장 규모가 12억 8천만 달러에 이를 것으로 추정되며, 2030년에는 20억 8천만 달러로 성장하여 예측 기간(2025-2030년) 동안 연평균 성장률(CAGR) 10.21%를 기록할 것으로 예상됩니다. 북미 지역이 가장 큰 시장을 형성하고 있으며, 아시아 태평양 지역은 가장 빠르게 성장하는 시장으로 주목받고 있습니다. 현재 시장 집중도는 낮은 편입니다.
주요 동인 및 과제
전 세계 물 수요는 산업 및 가정 부문의 수요 증가에 힘입어 2050년까지 현재 수준보다 20~30% 증가할 것으로 예상됩니다. 이러한 수요 증가와 더불어, 전 세계 도시 물 분배 시스템에서 발생하는 물 손실은 하루 3억 4천 6백만 입방미터에 달하며, 이는 전 세계 물 시스템 투입량의 30%에 해당합니다. 이 손실량은 20억 명의 추가 인구에게 물을 공급할 수 있는 양과 맞먹는 수준입니다.
이러한 막대한 물 손실을 줄이기 위해 스마트 유틸리티 네트워크에 대한 투자가 중요해지고 있습니다. 원격 모니터링 및 관리가 가능한 유틸리티는 고객 서비스를 원활하게 제공하는 동시에, 고객과의 상호작용을 제한하여 작업자의 안전을 확보할 수 있습니다. 또한, 누수 방지를 위한 보다 진보된 솔루션을 모색하면서 인공지능(AI)과 같은 첨단 기술의 활용이 증가하고 있습니다. 예를 들어, 영국 최초로 물 탐지견을 도입했던 North WestWater Company는 새로운 시험을 발표했으며, United Utilities는 파이프 네트워크 전반의 누수를 탐지할 수 있는 AI 개발을 위해 발명가들과 협력했습니다. 특히, FIDO와 같은 최첨단 AI 플랫폼은 신속한 머신러닝을 활용하여 누수가 남기는 고유한 데이터 흔적을 듣고 해석함으로써 누수의 정확한 위치를 파악하는 데 기여하고 있습니다.
시장 동향 및 통찰
1. 비침습 기술(Non-invasive Technologies) 수요 증가
NRW 감소 공동 관리 프로그램은 국제 수자원 전문가 협회로부터 광범위한 인정을 받은 대표적인 성공 사례입니다. 이 프로그램은 시스템 투입량을 줄이고 네트워크 내에서 훨씬 더 효율적인 물 분배를 가능하게 함으로써 지역사회에 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 일례로, 자메이카 NWC는 2020년 6월 청구된 물량을 92 MLD로 늘려 연간 580만 달러의 상당한 경제적 이익을 창출했습니다.
비침습 기술은 주로 항공 이미지, 압력 센서, 음향 센서를 포함합니다.
* 항공 이미지: 천연가스와 주변 환경 간의 온도 차이를 이용하여 파이프라인의 천연가스 누수를 식별합니다. 이 기술은 이동 차량, 헬리콥터 또는 휴대용 장치를 사용하여 하루에 수백 마일의 파이프라인을 커버할 수 있으며, 유사한 방법으로 수도관의 액체 누수도 감지할 수 있습니다. 항공 라이다(lidar) 장치는 고해상도, 긴 선형 지상 특징을 수집하고 3D 데이터를 사용하여 보안 문제를 식별할 수 있습니다. 센서가 장착된 무인항공기(UAV)는 부식 위험이 높은 관개 지점 및 파이프라인 열 추적과 같은 파이프 상태를 모니터링하는 데도 사용될 수 있습니다.
* 압력 센서: 파이프 네트워크에서 수압을 측정하는 가장 일반적인 도구이지만, 다른 장비와 마찬가지로 측정 오류가 발생할 수 있습니다. 관측된 데이터와 예상 데이터 간의 차이는 누수를 증명할 수 있지만, 이러한 장치의 잠재적 부정확성 범위로 인해 결과 사용에 의문이 제기되기도 합니다.
* 음향 센서: 파이프라인 파열로 인한 물 쏟아지는 소리, 천공된 위치에서 고압 유체가 새는 소리, 최대 1MHz 주파수 범위의 탄성파를 생성하는 파이프라인 누수를 감지하는 데 사용됩니다. 두 센서의 음향 출력 간 시간 지연을 사용하여 누수 위치를 결정합니다. 음향 누수 감지는 누수 소리를 듣는 과정이지만, 다양한 종류의 누수는 다른 소리를 내므로 이 분야에 숙련된 기술이 필요합니다. 핀홀 누수는 고압으로 물을 분사하여 쉽게 발견되지만, 더 큰 누수나 균열은 물이 “깃털처럼 퍼지기” 때문에 발견하기 더 어렵습니다. 이는 100년 된 방법으로 복잡하고 거대한 배관 네트워크에서는 불충분하고 구식으로 여겨지지만, 그 원리는 여전히 유효합니다.
2. 아시아 태평양 지역의 새로운 혁신과 빠른 성장
기술 발전은 유틸리티 회사가 누수를 감지하는 데 도움이 되는 고급 센서 개발로 이어졌습니다. 아시아 태평양 지역은 높은 인구 밀도와 개선된 개발로 인해 유틸리티가 증가했으며, 이는 이 지역이 새로운 제품을 혁신하도록 이끌고 있습니다.
아시아 태평양 지역의 물 네트워크는 더욱 복잡하고 광범위해지고 있습니다. 급속한 도시화, 기후 변화, 비수익수(NRW), 미개발 또는 노후화된 물 인프라는 이 지역의 물 관리자들이 해결해야 할 주요 과제입니다. 이 지역은 또한 새로운 누수 감지 기술의 개발 및 도입을 목격하고 있습니다. 예를 들어, 2021년 9월, 통합 에너지 관리 솔루션 제공업체인 Landis+Gyr는 Southeast Water의 상업 부문인 Iota와 파트너십을 맺고 호주 및 뉴질랜드의 수자원 공사가 비수익 손실을 줄이는 데 도움이 되는 네트워크 누수 감지 센서를 제공할 것이라고 발표했습니다.
중국의 평균 비수익수(NRW) 비율은 중국 수자원 협회에 따르면 전국적으로 20%로 추정되며, 최고 성능 유틸리티의 경우 10%에 불과합니다. 음향 누수 감지 또한 유틸리티 회사에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 예를 들어, 2021년 7월, 누수 감지 및 파이프 상태 평가 솔루션 제공업체인 Aquarius Spectrum은 싱가포르의 식수 공급 네트워크에 음향 모니터링 시스템(AQS-SYS)을 배치할 것이라고 발표했습니다. 이 이니셔티브에 따라 Aquarius Spectrum은 싱가포르의 직경 500mm에서 2,200mm에 이르는 대형 수도관에 설치할 900개의 수경 센서를 제공할 예정입니다. 특히 지하 설치용으로 설계된 이 센서들은 향후 5년 동안 약 400km의 수도관에 대한 누수 모니터링을 수행할 것입니다.
또한, Isle Utilities Asia-Pacific은 누수 관리 벤치마크를 통해 호주 및 전 세계 수자원 공사에 누수 감소 및 물 보존에 필요한 전문 지식을 제공하고 있습니다. Isle의 누수 관리 벤치마크는 호주에서 개발되었으며 전 세계적으로 거의 20개 참가자가 채택했습니다.
경쟁 환경
비수익수 시장은 Honeywell International Inc., ABB Ltd, Suez Group, Itron Inc., Arad Group과 같은 주요 기업들이 존재하며 파편화되어 있습니다. 이들 기업은 파이프라인의 누수 및 파열로 인한 물 낭비를 줄이기 위해 투자 확대와 신제품 혁신을 통해 시장을 성장시키고 있습니다.
최근 산업 동향:
* 2021년 2월: 수자원 부문 청정 기술 발명가인 Electro Scan Inc.는 최근 파이프라인 조사 결과, 자사의 고유한 기계 지능형 테더 기반 파이프 검사 시스템이 마일당 평균 750개의 누수를 찾아내고 정량화한다는 것을 보여주었다고 발표했습니다. 그 결과, 이 회사의 FELL(Focused Electrode Leak Location) 검사 기술은 수자원 부문에서 “가장 정확한 누수 감지” 솔루션으로 평가받고 있습니다.
* 2021년 9월: Dubai Electricity and Water Authority (Dewa)는 Global Manufacturing and Industrialization Summit (GMIS)과 협력하여 정교한 에너지 절약 기술 사용을 촉진하고 산업 부문에서 물의 지속 가능한 사용을 가속화했습니다.
* 2021년 12월: Suez와 Acea는 서비스 후 계량 시스템의 디지털화를 위해 파트너십을 맺었습니다. 이 프로젝트는 국제 수자원 부문에서 가장 중요한 기업 중 하나인 두 회사 모두에게 전략적으로 중요한 것으로 간주됩니다.
* 2021년 5월: Honeywell은 공기에서 식수를 추출할 수 있는 휴대용 장치를 개발했습니다. Honeywell은 NuMat Technologies와 Northwestern University를 선정하여 이러한 노력에 추가적인 전문 지식을 더했습니다.
* 2021년 6월: Itron Inc.는 콜로라도에서 그리드 인터랙티브 온수기 프로그램을 지원했습니다. 이 프로그램은 콜로라도 주 포트 콜린스 시의 75,000명 이상의 고객에게 전기, 물, 폐수 및 빗물 서비스를 제공합니다. Itron이 관리하는 이 프로그램은 새로운 분산 에너지 자원 기술이 전기 저항 및 히트 펌프 온수기를 연결하여 잉여 재생 에너지를 사용할 수 있는 기간 동안 작동하도록 합니다.
이러한 시장 동향과 기술 발전은 NRW 스마트 누수 관리 시장의 지속적인 성장을 견인할 것으로 예상됩니다.
이 보고서는 전 세계 비수익수(NRW) 스마트 누수 관리 시장에 대한 심층적인 분석을 제공합니다. 비수익수란 상수도 시스템에서 수원지로부터 최종 사용자에게 도달하지 못하고 손실되는 물을 의미하며, 이는 주로 부실한 운영 및 유지보수, 적극적인 누수 관리 부족, 노후화된 지하 자산 등으로 발생합니다. 본 보고서는 이러한 비수익수 손실을 줄이기 위한 스마트 누수 관리 시장의 현황, 동향, 예측 및 주요 플레이어를 다룹니다.
시장 규모는 2024년 11.5억 달러로 추정되며, 2025년에는 12.8억 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 2025년부터 2030년까지 연평균 성장률(CAGR) 10.21%로 성장하여 2030년에는 20.8억 달러 규모에 도달할 것으로 전망됩니다. 시장 성장의 주요 동력은 전 세계적으로 증가하는 물 수요 관리의 필요성과 비수익수 손실 감소 요구입니다. 반면, 인프라 설치를 위한 자본 투자 부족은 시장 성장의 주요 과제로 지적됩니다. 보고서는 또한 COVID-19가 시장에 미치는 영향, Porter의 5가지 경쟁 요인 분석, 산업 가치 사슬 분석 등을 통해 시장 역학을 심층적으로 분석합니다.
시장은 솔루션과 지역별로 세분화됩니다. 솔루션 부문은 소프트웨어 및 데이터 분석 플랫폼, 누수 감지 서비스, 그리고 누수 감지 기술로 구성됩니다. 누수 감지 기술은 다시 비침습적 기술(항공 이미지, 압력 센서, 음향 센서 등)과 침습적 기술(집중 전극 누수 위치 파악, 테더링 방식의 단일 또는 다중 센서 프로세스, 추적 가스 등)로 나뉩니다. 지역별로는 북미, 유럽, 아시아-태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카로 구분하여 분석합니다.
지역별 분석 결과, 2025년에는 북미 지역이 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예상됩니다. 아시아-태평양 지역은 예측 기간(2025-2030년) 동안 가장 높은 연평균 성장률을 보이며 빠르게 성장할 것으로 전망됩니다. 경쟁 환경 측면에서는 ABB Ltd, Suez Group, Honeywell International Inc., Arad Group, Itron Inc. 등을 포함한 다수의 주요 기업들이 시장에서 활발하게 활동하고 있으며, 보고서는 이들 기업의 프로필과 산업 내 동향을 분석합니다.
본 보고서는 연구 가정 및 시장 정의, 연구 범위, 연구 방법론, 투자 분석, 시장 기회 및 미래 동향 등 시장의 전반적인 측면을 포괄적으로 다룹니다. 비수익수 손실 관리는 전 세계적인 물 부족 문제 해결에 필수적인 요소이며, 스마트 누수 관리 시장은 기술 발전과 함께 지속적인 성장이 기대됩니다.
The following is a list of the top 10 most popular tourist attractions in the world, based on visitor numbers.
1. The Colosseum, Rome, Italy
– A magnificent ancient amphitheater, the Colosseum is an iconic symbol of Rome and a testament to the engineering prowess of the Roman Empire. It hosted gladiatorial contests, public spectacles, and mock sea battles.
2. The Louvre Museum, Paris, France
– Home to thousands of works of art, including the Mona Lisa and Venus de Milo, the Louvre is the world’s largest art museum and a historic monument in Paris. Its iconic glass pyramid entrance is a modern marvel.
3. The Great Wall of China, China
– A series of fortifications built across the historical northern borders of ancient Chinese states and Imperial China, the Great Wall is one of the most impressive architectural feats in human history. It stretches for thousands of kilometers.
4. The Eiffel Tower, Paris, France
– The most recognizable symbol of Paris and France, the Eiffel Tower is an iron lattice tower on the Champ de Mars. It offers breathtaking panoramic views of the city and is a romantic landmark.
5. Machu Picchu, Cusco Region, Peru
– An ancient Inca citadel set high in the Andes Mountains, Machu Picchu is a UNESCO World Heritage site and a masterpiece of Inca engineering. Its stunning location and mysterious history draw visitors from around the globe.
6. The Grand Canyon, Arizona, USA
– A colossal natural wonder carved by the Colorado River,
NRW 스마트 누수 관리는 상수도관망에서 발생하는 무수수량(Non-Revenue Water, NRW)을 효과적으로 줄이기 위해 첨단 정보통신기술(ICT)을 활용하는 통합 관리 시스템을 의미합니다. 이는 물 손실을 최소화하고 수자원을 효율적으로 관리하며, 안정적인 용수 공급을 확보하는 데 필수적인 접근 방식입니다.
NRW는 정수장에서 생산되어 공급되었으나 요금으로 회수되지 않는 물의 양을 총칭하며, 주로 누수, 계량 오차, 불법 사용 등으로 발생합니다. 스마트 누수 관리는 이러한 NRW의 주요 원인인 누수를 실시간으로 감지하고, 정확한 위치를 파악하며, 신속하게 복구 및 예방하는 일련의 과정을 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터 등 디지털 기술과 융합하여 수행하는 지능형 시스템입니다. 이는 단순히 누수를 찾아 복구하는 것을 넘어, 관망 전체의 건전성을 진단하고 미래 누수 발생 가능성을 예측하여 선제적으로 대응하는 것을 목표로 합니다.
NRW 스마트 누수 관리는 크게 상시 모니터링, 정밀 누수 탐사, 관망 분석 및 모델링, 그리고 누수 복구 및 관리의 네 가지 유형으로 구분할 수 있습니다. 상시 모니터링은 상수도관망에 설치된 압력, 유량, 음향 센서 등을 통해 실시간으로 데이터를 수집하고 분석하여 누수 징후를 조기에 감지하는 시스템입니다. 정밀 누수 탐사는 상시 모니터링을 통해 파악된 의심 지역에 대해 이동형 음향 탐사 장비, 가스 주입 탐사, 열화상 카메라, 드론 등을 활용하여 누수 지점을 정확하게 특정하는 과정입니다. 관망 분석 및 모델링은 수집된 데이터를 기반으로 수리 모델링을 수행하고 빅데이터 분석 및 머신러닝 기법을 적용하여 관망의 취약 구간을 식별하고 누수 발생 가능성을 예측하는 단계입니다. 마지막으로 누수 복구 및 관리는 GIS(지리정보시스템) 기반으로 누수 위치 정보를 관리하고, 작업 지시 및 이력 관리를 통해 효율적인 복구 작업을 지원하며, 재발 방지 대책을 수립하는 것을 포함합니다.
이러한 스마트 누수 관리 시스템은 다양한 분야에서 활용되며 중요한 가치를 창출합니다. 첫째, 수자원 보존에 크게 기여합니다. 누수량 감소는 곧 귀중한 수자원의 낭비를 막고 지속 가능한 물 관리를 가능하게 합니다. 둘째, 상수도 운영의 효율성을 증대시킵니다. 실시간 모니터링과 자동화된 분석을 통해 인력 투입을 최소화하고 신속한 의사결정을 지원하여 운영 비용을 절감합니다. 셋째, 수질 개선에 긍정적인 영향을 미칩니다. 누수는 외부 오염물질이 관로 내부로 유입될 수 있는 통로가 되므로, 누수 감소는 곧 깨끗하고 안전한 수돗물 공급에 기여합니다. 넷째, 상수도 시설물의 수명을 연장하고 대규모 관 파열과 같은 재난을 예방하는 데 중요한 역할을 합니다.
NRW 스마트 누수 관리를 구현하는 핵심 기술로는 사물인터넷(IoT) 센서 기술, 데이터 분석 및 인공지능(AI), 지리정보시스템(GIS) 및 위성항법장치(GPS), 그리고 첨단 통신 기술이 있습니다. IoT 센서 기술은 압력, 유량, 음향, 진동 등 다양한 물리량을 측정하는 센서와 이를 무선으로 전송하는 통신 모듈을 포함하며, 관망의 상태를 실시간으로 파악하는 데 필수적입니다. 데이터 분석 및 AI 기술은 센서에서 수집된 방대한 데이터를 빅데이터 플랫폼에 저장하고, 머신러닝 알고리즘을 활용하여 누수 패턴을 학습하고 이상 징후를 자동으로 감지하며, 미래 누수 발생을 예측합니다. GIS/GPS는 누수 지점 및 관망 정보를 지도상에 시각화하여 효율적인 현장 대응을 가능하게 하며, 통신 기술은 저전력 장거리 통신(LPWAN, LoRa, NB-IoT)부터 5G에 이르기까지 다양한 방식으로 센서 데이터의 안정적인 전송을 지원합니다. 나아가 관로 내부 탐사 로봇이나 광역 탐사를 위한 드론 기술 또한 활용되고 있습니다.
전 세계적으로 노후화된 상수도관망과 기후 변화로 인한 물 부족 심화는 NRW 스마트 누수 관리 시장의 성장을 가속화하는 주요 배경입니다. 특히 국내의 경우, 환경부의 스마트 관망 관리 사업과 같은 정부 주도의 대규모 투자가 이루어지면서 관련 기술 개발 및 시장 확대가 활발히 진행되고 있습니다. 높은 NRW 비율로 인한 경제적 손실과 환경적 부담은 각 지자체 및 수도 사업자들에게 스마트 누수 관리 시스템 도입의 필요성을 더욱 부각시키고 있습니다. 그러나 초기 시스템 구축에 필요한 높은 투자 비용, 기존 상수도 시스템과의 연동 문제, 그리고 전문 인력 부족 등은 시장 성장의 도전 과제로 남아 있습니다.
NRW 스마트 누수 관리는 앞으로 더욱 고도화되고 통합된 형태로 발전할 것으로 전망됩니다. 인공지능, 사물인터넷, 디지털 트윈, 블록체인 등 첨단 기술의 융합이 가속화되어 누수 감지 및 예측의 정확도가 더욱 향상될 것입니다. 단순한 누수 탐지를 넘어 관망 전체의 디지털 트윈을 구축하여 가상 환경에서 다양한 시뮬레이션을 통해 최적의 운영 방안을 도출하고, 예측 및 예방 중심의 자율 운영 시스템으로 진화할 것입니다. 또한, 국내에서 축적된 기술력과 성공 사례를 바탕으로 해외 시장 진출이 확대될 것이며, 물 관리 전반을 아우르는 통합 플랫폼 구축을 통해 지속 가능한 수자원 관리의 핵심 솔루션으로 자리매김할 것으로 기대됩니다. 이는 궁극적으로 물의 생산부터 소비까지 전 과정의 효율성을 극대화하고, 미래 세대에게 안정적인 물 공급을 보장하는 데 기여할 것입니다.