일본산업뉴스요약

Start Up Innovation / Science
낙도의 원격 수도 검침 서비스 개시
낮은 전력으로 장거리 통신

모든 사물이 인터넷으로 연결되는 ‘IoT’를 이용해 수도 관련 업무를 효율화하려는 움직임이 확산되고 있다. 그 핵심이 되는 것이 낮은 전력으로 장거리 통신을 가능하게 하는 ‘LPWA(Low Power Wide Area)’라고 부르는 기술이다. 수도 서비스업체 제일환경(第一環境)(도쿄, 미나토(港) 구)은 낙도의 원격 검침에 LPWA 기술을 도입하기 시작했다. 도시에서도 가정의 사용 상황을 파악해 정수장의 효율적 운용을 도모하기 위한 실험도 시작되려고 하고 있어 관계자들의 기대가 높아지고 있다.

-- IoT를 활용해 비용 절감 --
올 1월, 효고(兵庫) 현 히메지(姬路) 시의 연안에서 15km 정도 남쪽에 있는 니시지마(西島)에서 새로운 수도 검침 서비스가 시작되었다. 28세대의 주택에 수도 사용량을 측정하는 계량기와 통신 장치를 설치. 수집된 데이터는 LPWA를 통해 2km 떨어진 이에시마(家島)에 있는 KDDI 기지국에 1일 2회 전송되어 자동으로 클라우드 상에 업로드 된다.

-- 1회에 10만엔 절감 --
지금까지 니시지마에서의 수도 검침은 2개월에 한 번씩 배를 빌려 검침원이 방문해왔다. 새로운 시스템에서는 도쿄의 제일환경 본사에서 간단히 확인할 수 있다. “1회에 10만엔 가까이 소요되던 비용을 절약할 수 있게 되었다”. 제일환경의 사업기획부의 기쿠치(菊地) 부장은 그 효과를 실감하고 있다.

수도 검침은 검침원이 각 세대를 방문해 계량기를 확인하고 전자 단말기에 수치를 입력하는 것이 일반적이다. 수도 사업을 담당하는 시∙정∙촌은 대부분 외부업자에게 업무를 위탁하고 있다. 제일환경도 2017년 4월부터 니시지마에서의 업무를 대행하고 있다.

일반 시가지에서의 검침은 1세대 당 5분 정도에 끝나지만, 니시지마는 하루가 걸린다. “이번 새로운 시스템은 장치를 특별 주문했기 때문에 비용 면에서 효과는 한정적이다”(기쿠치 부장)이라고 한다. 하지만 연안이 정비되지 않은 니시지마는 상륙 시 위험이 뒤따른다. 인력부족으로 검침원 확보도 쉽지 않은 상황인 만큼 장점이 더 크다고 할 수 있다.

원격 검침의 핵심이 되는 기술인 LPWA. LPWA에는 여러 종류의 규격이 있지만, 제일환경은 교(京)세라 자회사의 교세라 커뮤니케이션시스템이 운영하는 프랑스 시그폭스(Sigfox)사의 규격을 채택했다.

통신 속도는 휴대전화 회선 등에 비해 크게 느린 1초 당 100비트. 하지만 전력 소비량은 적어 배터리 등으로 수 년간 가동된다. 최대 50km의 장거리 통신이 가능하다는 점도 특징이다. 통신료는 저렴해 니시지마의 경우, 1개의 계량기 당 연간 수 백엔 정도라고 한다. 또한 배터리 교환 등의 빈도를 낮출 수도 있어 원격지에서의 설비 감시 및 점침과 같은 확인 작업에 적합하다고 한다.

제일환경이 채택한 시그폭스 규격의 통신 부재를 활용한 장치는 계량기 제조업체 아즈빌킨몬(アズビル金門)(도쿄)가 개발했다. 수도 계량기는 철제 뚜껑이 있는 계량기 박스에 매설되는 경우가 많기 때문에 완전 방수 사양으로 했고, 안테나도 장치 내부에 수납된 구조이다. 배터리 교환 빈도를 낮추기 위해 대기 전력도 낮은 회로를 도입했다.

하지만 “앞으로의 보급에 있어 높은 장치 비용은 걸림돌이 될 것이다”라고 아즈빌킨몬 영업본부의 오타니(大谷) 매니저는 설명한다. 일반 수도 계량기는 쇠파이프 안의 물이 날개바퀴를 회전시켜 계량기를 움직이는 아날로그식 장치이다. 하지만 통신을 통해 검침하기 위해서는 사용량을 전자화할 수 있는 제조사와 통신 장비가 필요하다.

계량기 1대의 가격은 아날로그식이 약 5천엔인데 반해 전자식은 계량기와 통신 장치를 합해 최소 2만엔 정도가 소요된다고 한다. 수도 계량기는 올바른 측정을 위한 계량법을 기반으로 운용되기 때문에 8년에 한 번 교환해야 할 의무도 있다.

“일반적인 공장 설비와 같이 장기간에 걸쳐 투자를 회수할 수 있는 것도 아니기 때문에 8년 안에 장점을 최대한 이용하지 않으면 안 된다”라고 오타니 매니저는 말한다. 도시 지역에서의 이용이 늘어 대량 발주된다면 비용이 낮아지겠지만 현재는 니시지마와 같이 특수한 지역에서만 도입되고 있다는 실정이다.

일본의 수도 이용양은 매년 감소하고 있다. 하지만 주민이 살고 있는 한 지방이라 하더라도 철수할 수는 없으므로 앞으로는 효율화가 더욱 중요해질 것이다. 정부는 올해부터 원하는 지자체를 대상으로 검침용 IoT센서 등의 도입을 위한 보조금을 지원한다.이러한 움직임 속에 제일환경의 기쿠치 부장은 “검침 비용이 늘어나기 쉬운 산간지역 등을 보유한 지자체의 발주를 목표로 한다”라고 말한다.

-- 정보의 폭 넓은 활용 --
또한 계량기의 전자화를 통해 얻을 수 있는 정보를 폭 넓게 활용할 수 있다면 이용 가치는 높아질 것이다. 미쓰비시상사 등이 출자한 수잉(水ing)은 가정의 물 사용 정보를 이용한 정수장의 효율적인 운용 가능성을 검토하고 있다. 최종적으로 소비되는 물의 양을 사전에 예측할 수 있다면 이에 맞게 정수장에서 물을 생산할 수 있게 된다. 전기 사용료가 저렴한 밤 중에 물을 생산해 정수 비용을 낮추는 등도 가능하다.

수잉은 일본기상협회와 연대. 인공지능을 활용해 기상 정보를 바탕으로 히로시마 현의 정수장을 효율적으로 운용하는 검증을 시작했다. 기상정보에 가정에서의 물 사용 상황 등의 정보가 추가된다면 보다 정확한 운용으로 이어질 수 있을 것이다. 관계자들은 “약품 투여 등에서 낭비가 줄어들어 10% 정도의 비용이 절감될 수 있을 것으로 전망된다”(수잉 담당자)라고 기대하고 있다.

지자체가 20년 등의 장기간 동안 수도 사업 운영권을 민간에 매각하는 ‘컨세션(Concession)’ 도입을 위한 준비도 추진되고 있다. 민간이 수도 사업 운영을 효율화하기 위한 도구로써도 ‘수도 IoT’에 대한 기대감은 높아지고 있다.

 -- 끝 --