스웨덴 단데뤼드 지자체, zenon 기반 스마트 상하수도 관제 현대화로 수처리 통제력 극대화

강수량, 유입량, 계절적 변동성이 큰 상하수도 관리 환경에서는 신뢰할 수 있는 모니터링 체계 구축이 필수적입니다. 정확한 현장 데이터 없이는 주요 이벤트를 정밀하게 평가하고 신속하게 대응하여 안정적인 운전을 유지하기 어렵습니다. 이러한 과제를 해결하기 위해 스웨덴 단데뤼드(Danderyd) 지자체는 COPA-DATA의 zenon 소프트웨어 플랫폼을 도입하여 SCADA 환경을 현대화하고 선제적인 물 관리 시스템을 완성했습니다.

주요 특징

• 오경보(False Alarm) 감축 및 비상 출동(Callout) 빈도 대폭 감소
• 검증되고 신뢰할 수 있는 현장 프로세스 데이터 확보
• 전체 수처리 시설에 대한 통합 운영 가시성 개선
• PLC 및 현장 제어 기기와의 직접 통신 연동
• 암호화된 VPN 연결을 통한 보안 데이터 교환 체계 구축
• zenon Supervisor 기반 약 8,000개 태그(Tag) 통합 관리
• Smart Server 기능을 통한 웹 기반 시각화(Web-based Visualization) 구현
• 분산형 아키텍처(Distributed Architecture) 적용으로 시스템 회복탄력성 향상

스웨덴 스톡홀름주에 위치한 단데뤼드 지자체는 약 3만 3천 명의 주민에게 필수 공공 서비스를 제공하고 있습니다. 물 관리 부서는 펌프장, 배수관로 등 도시의 핵심 상하수도 인프라를 운용합니다. 지자체는 안정적인 수처리 서비스와 운영 효율 향상을 위해 자동화 및 모니터링 시스템의 현대화에 지속적으로 투자해 왔습니다.

이번 프로젝트는 상하수도 분야 엔지니어링 및 디지털 솔루션 전문 시스템 통합업체(SI)인 VA-IT와의 협력으로 추진되었습니다. VA-IT는 시스템 설계 및 엔지니어링부터 구체적인 구축, 운영 지원에 이르기까지 프로젝트 전체 라이프사이클에 걸쳐 단데뤼드 지자체를 전방위로 지원했습니다.

도전 과제: 제한된 가시성과 불투명한 현장 데이터 

신규 시스템 도입 전, 지자체는 여러 현장 운영상의 어려움에 직면해 있었습니다. 기존 SCADA 시스템은 실제 현장 운전 상태에 대한 가시성이 부족했으며, 계측 데이터와 경보(Alarm) 신호의 신뢰성이 떨어졌습니다. 이로 인해 집중호우나 유입량 변화 등 주요 이벤트 발생 시 시간 경과에 따른 시스템의 정확한 동작 상태를 파악하기 어려웠습니다.

단데뤼드 지자체의 하수 관리 엔지니어이자 프로젝트 리더인 페테르 발(Peter Wahl)은 "가장 큰 과제는 현장에서 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지 정확히 알 수 없었다는 점입니다. 유량이나 강수량을 정밀하게 측정할 수 없었습니다"라며, "10mm의 비가 내렸는지, 100mm의 폭우가 내렸는지조차 구분하기 어려운 상황에서 과거 데이터에 기반한 정보 분석이나 선제적 의사결정은 불가능했습니다"라고 당시 상황을 설명했습니다.

펌프장 개요 시각화 하면

솔루션: zenon 기반의 단일 통합 SCADA 플랫폼 구축

이러한 과제를 해결하기 위해 VA-IT는 단데뤼드 지자체 내 모든 시설을 아우르는 중앙 집중식 SCADA 플랫폼으로 COPA-DATA의 zenon을 선택했습니다. 여러 솔루션을 다각도로 검토한 결과, zenon은 유연한 라이선스 모델과 뛰어난 기능성, 그리고 장기적인 TCO(총소유비용) 절감 효과 면에서 독보적인 평가를 받았습니다. 특히 솔루션의 소유권이 지자체에 귀속되어 특정 벤더에 종속(Vendor Lock-in)되지 않는 개방형 구조라는 점이 결정적 선택 요인이었습니다.

새롭게 구축된 아키텍처는 각 시설의 다양한 제어 시스템과 zenon을 유기적으로 연동하며, PLC 및 현장 장비와 직접 통신합니다. 모든 데이터 교환은 암호화된 VPN 연결을 통해 안전하게 보호됩니다. 전체 시스템은 약 8,000개의 태그를 처리하는 zenon Supervisor와 웹 기반 시각화를 지원하는 Smart Server 기능으로 구성되어, 운영자에게 직관적이고 용이한 모니터링 환경을 제공합니다.

프로젝트의 핵심 성공 요인 중 하나는 입력 신호에 대한 체계적인 검증이었습니다. VA-IT는 각 시설의 측정값, 신호 매핑, 경보 설정이 실제 현장 상태와 정확히 일치하는지 전수 점검을 수행했습니다. 이를 통해 모니터링, 데이터 분석, 의사결정을 위한 완벽한 데이터 신뢰성의 기반을 마련했습니다. 페테르 발 프로젝트 리더는 "이제 모든 프로세스를 완벽히 통제할 수 있게 되었습니다. 이벤트 발생 시 과거 데이터를 즉시 조회하여 정확한 원인을 추적할 수 있습니다"라고 말했습니다.

또한 zenon의 풍부한 통신 프로토콜 라이브러리를 활용하여, 지자체 내 이종(Heterogeneous) 인프라 환경에 존재하는 기존 PLC 및 현장 장비들을 별도의 대대적인 하드웨어 교체 없이 완벽하게 통합했습니다. 아울러 분산형 아키텍처(Distributed Architecture)를 적용하여, 중앙 관제 시스템과의 통신이 일시적으로 중단되더라도 현장의 로컬 제어반이 독자적으로 경보 관리와 운전을 수행하도록 설계함으로써 시스템의 전체 회복탄력성(Resilience)과 업무 연속성을 크게 높였습니다.

도입 효과: 수동적 대응에서 선제적 운전 체계로의 전환 

데이터 품질 향상과 최적화된 시스템 구성을 통해 일상적인 운용 효율성이 획기적으로 향상되었습니다. 무분별하게 발생하던 오경보(False Alarm)가 대폭 줄어들면서, 특히 야간 시간대 불필요한 비상 출동(Callout) 건수가 눈에 띄게 감소했습니다. 동시에 계측 정밀도가 높아지면서 수작업 개입 필요성도 줄어들었습니다.

경보 및 이벤트 리스트 화면

이제 운영진은 신뢰할 수 있는 실시간 데이터를 바탕으로 집중호우, 융설(눈 녹음), 계절별 유량 변동 상황을 사전에 예측하고 선제적으로 대응하고 있습니다. 페테르 발 리더는 "현장 상황이 실시간으로 시각화되기 때문에 문제가 대형 사고로 확대되기 전에 미리 조치를 취할 수 있습니다"라고 강조했습니다. 이제 zenon 시스템은 단순 모니터링을 넘어 조직 전체의 협업과 모니터링, 신속한 의사결정을 이끄는 핵심 운영 플랫폼으로 자리 잡았습니다.

향후 전망: 미래 확장이 유연한 지속 가능한 시스템 

zenon 플랫폼의 높은 유연성 덕분에 운영진은 실시간 데이터와 과거 트렌드 데이터를 상시 분석하고, 변화하는 지자체의 운용 요구사항에 맞춰 시스템을 유연하게 확장 및 재구성할 수 있습니다.

VA-IT의 시니어 자동화 엔지니어인 로베르트 베르긴치(Robert Berginc)는 "zenon을 이용하면 시스템에서 원하는 거의 모든 유형의 데이터를 추출하고, 필요한 운용 목적에 맞춰 손쉽게 커스터마이징할 수 있습니다"라고 평가했습니다.

오늘날 스웨덴 단데뤼드 지자체는 검증된 프로세스 데이터와 고도화된 경보 처리 기능을 갖춘 안정적이고 투명한 상하수도 SCADA 관제 환경을 운용하고 있습니다. 이번 프로젝트는 지자체의 지속 가능한 도시 인프라 개발을 위한 미래 지향적이고 확장 가능한 기틀을 마련해 주었습니다.