대부분의 오래된 미국 도시와 마찬가지로 루이빌의 하수 시스템은 우수와 오수를 동일한 관망에 함께 흘려보낸다. 폭우가 내리면 합류된 유량이 관로와 처리장의 고정 용량을 정기적으로 초과하여, 처리되지 않은 월류수가 오하이오강과 지역 하천으로 직접 흘러들었다. 이는 업계 전체가 더 큰 관로를 파고 더 큰 저류조를 짓는 방식으로 해결해야 할 용량 부족 문제로 여겨온 사안이었으며, 이는 기본적으로 수억 달러 규모의 해결책이었다.

루이빌 메트로폴리탄 하수구 지구는 테트라 테크와 협력하여 이러한 틀에 의문을 제기했다. 폭우가 내리는 어느 순간에도 관망의 일부 구간은 용량이 꽉 찬 반면, 같은 시스템 내 다른 구간은 고정 인프라 관점에서는 보이지도 활용할 수도 없었던 여유 공간을 남겨두고 있었다.

같은 관망 내 다른 곳의 유휴 용량으로 우수를 실시간으로 우회시켜, 건설을 회피함으로써 2억 달러를 절감했다.

센서와 예측을 통해 폭우 시 관망 일부 구간에 여유 용량이 있음을 밝혀냈다.

동적 우회를 통해 그 유휴 용량을 활용하여 실효 시스템 용량을 늘렸다.

새 관로와 저류조 건설을 회피하여 2억 달러 이상을 절감했다.

소프트웨어와 센서 비용은 물리적 확장보다 훨씬 적게 들었다.

용량을 확장하기 전에, 월류가 발생하는 순간 관망 내 다른 곳에 유휴 용량이 있는지 확인하라. 동적 우회를 통해 이를 활용할 수 있다.

MSD 수석 엔지니어 안젤라 아크리지에 따르면, 실시간 제어는 물리적으로 관로와 저류 시설을 확장하는 데 쓰였을 인프라 건설 비용에서 MSD가 2억 달러 이상을 절감하도록 했으며, 관련 통합 월류 저감 계획 프로젝트가 완료되면 합류 시스템 유량의 최대 98%를 제거하거나 포집·처리하는 목표로 나아가는 데에도 도움이 되고 있다.

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출처

  1. Edelman Award Louisville Metropolitan Sewer District · louisvillemsd.org
  2. Improving water quality with operations research: Louisville Metropolitan Sewer District and Tetra Tech awarded the 2019 INFORMS Edelman Award PR Newswire · prnewswire.com