상수도 수요량 예측 업무편람

2008. 10

환경부  국토해양부

환경부, 국토해양부 공동으로 발간하는 “상수도 수요량 예측 업무편람”은 전국수도종합계획, 광역 및 공업 수도정비기본계획, 지자체 수도정비기본계획 등 수도계획을 담당하는 실무자들이 상수도 수요량 예측시 활용하도록 실무 지침으로 마련하였다.

목      차

제 1 장 상수도 수요량 예측 업무편람 개요	1

1. 목적 및 필요성	1

2. 활용	2

3. 주요 개정내용	2

제 2 장 상수도 수요량 예측 방법	4

1. 상수도 수요량 예측 개요	4

2. 생활용수 수요량	6

2.1 수요량 산정의 문제점과 개선 방향	6

2.2 장래인구 예측	9

2.3 급수 보급률	16

2.4 1인 1일 평균사용량	16

2.5 1인 1일 평균급수량	20

2.6 첨두부하율	21

2.7 수요관리 계획 등의 반영	22

3. 공업용수 수요량	23

3.1 공업용수 수요산정의 문제점과 개선 방향	23

3.2 공업용수 수요량 산정방법	24

4. 기타용수 산정방법 제시	27

4.1 기타용수 수요산정의 문제점과 개선 방향	27

4.2 기타용수 수요량 산정방법	29

1) 공항용수	30

2) 항만용수	32

3) 관광용수	35

4) 군대용수	37

환경부 ․ 국토해양부

│상수도 수요량 예측 업무편람

상수도 수요량 예측 업무편람

제1장 상수도 수요량 예측 업무편람 개요

제1장		상수도 수요량 예측 업무편람 개요

1. 목적 및 필요성

본 업무편람은 상수도 수요예측을 위한 실무적인 지침을 제시하여, 상수도 시설 계획시 수도시설의 과대 또는 과소 투자를 방지하고 상수도 시설의 적정규모를 산정할 수 있도록 하기 위한 것이다. 수요예측의 기본 지표로 사용되고 있는 계획인구,  1인 1일 급수량, 첨두부하율 등 합리적인 산정기준이 정립되지 않아 수요예측의 잘못으로 수도시설의 과대 또는 과소 설계 및 투자의 문제가 지속적으로 제기되어 왔다.

이에 수요량 예측의 기본지표 산정기준 및 방법 등을 표준화하여 수도시설 확충 시 불합리한 요인의 제거 필요성이 대두되었다. 감사원(상수도개발 및 운영실태, '04.11~'05.3)에서는 수도사업자가 장래 용수수요를 합리적으로 예측할 수 있는 준거를 마련하도록 지적하였으며, 국무조정실(‘06.4)에서는 장래 생활용수 수요량에 대한 환경부, 건설교통부(現 국토해양부) 공동으로 예측 방안 마련을 지시하였다.

본 업무편람은 그동안 전반적인 용수수요 예측에 대해 표준 실무지침이 없어 제기되었던 업무상의 혼란과 과대 또한 과소 예측의 문제를 해결하기 위해 수요예측의 각 단계별로 구체적인 가이드라인을 제시하고 있다. 본 업무편람을 활용함으로써 지방자치단체에서 작성하는 수도정비기본계획 등 상수도 계획의 기본지표를 합리적으로 산정할 수 있을 것이며, 수도정비기본계획 승인 및 상수도 사업 인가에 소요되는 기간을 단축시킬 수 있을 것이다.

또한, 본 업무편람은 상수도시설의 적정 규모 산정을 위한 표준화 및 불합리한 요인 제거와 수도행정에 대한 서비스 질 제고를 위하여 2007년 환경부에서  발간한 “상수도 수요량 예측 업무편람”을 국토해양부와 환경부가 협의를 거쳐서 공동으로 개정․보완한 것이다.

2. 활 용

환경부․국토해양부 공동으로 발간하는 “상수도 수요량 예측 업무편람 개정판”은 전국수도종합계획, 광역 및 공업용수도 수도정비기본계획, 지자체 수도정비기본계획 등 수도계획을 담당하는 실무자들이 상수도 수요량 예측시 활용하도록 실무적인 지침을 마련하였다.

3. 주요 개정내용

□ 상수도 수요량 예측 전반에 대한 지침 제시

수요량 예측시 문제로 대두되는 주요 쟁점들에 대한 간결한 지침을 제시하고 있는 기존의 “상수도 수요량 예측 업무편람”에 상수도 수요예측 전반에 대한 실무적인 지침을 보완․제시하였다. 즉, 1인 1일 평균 사용량의 산정, 계획인구의 추정, 첨두부하율의 적용 방법 등에 대해 설명하고 있다. 그러나 상수도수요량을 예측하는 데는 이러한 문제 이외에도 합리적인 방법이 제시되지 않아 많은 실무적인 어려움이 있었다. 예를 들어, 개발계획시 외부 유입률 산정방법 및 기타용수(공항용수, 항만용수, 관광용수 등) 산정방법 등 통일적인 지침이 없어 서로 다른 방법으로 산정하는 경우가 많았다. 본 업무편람의 개정판은 기존 편람의 내용을 포괄하면서 상수도 수요량 예측 전반의 과정에서 필요한 실무적인 내용으로 구성되어 있다.

□ 생활용수 수요량 예측 방법 개선․보완

생활용수 수요량 예측 절차를 단계별로 제시하고, 각 단계마다 표준적인 산정방법과 구체적인 설명을 제시함으로써 실무자가 쉽게 활용 할 수 있도록 하였다. 그 동안 개발계획 수립시 표준적인 방법이 없어서 계획수립 주체에 따라 서로 다른 방법을 적용하고 있었던 외부유입률 산정 및 적용방법을 제시하였고, 최근 연구 성과를 반영한 첨두부하율 산정 방법을 제시함으로써 수요산정 대상의 특성을 반영한 적정용량의 상수도 시설계획을 수립할 수 있도록 하였다.

□ 공업용수 원단위 제시

최근 공업용수 사용추세 및 산업구조 변화를 반영한 계획입지내 32천개 업체의 물이용량 조사를 통해 원단위를 분석한 최근 공업용수 관련 연구를 사례로 제시하였다.

□ 기타용수 수요량 산정방법의 제시

공항용수, 관광용수, 군대용수 등 수요산정시 기타용수로 분류되고 있는 특정한 용도의 용수에 대한 수요예측 방법을 제시하였다. 기타용수의 사용현황과 용수 원단위 산정을 위해 수행된 관련 연구의 결과를 반영하여 사례로 제시하였다.

제2장		상수도 수요량 예측 방법

환경부․국토해양부

│상수도 수요량 예측 업무편람

상수도 수요량 예측 업무편람

제2장 상수도 수요량 예측 방법

1. 상수도 수요량 예측 개요

용수 수요량은 통상적으로 생활용수와 공업용수로 나누어 산정하며 생활용수는 자연적 인구에 의한 용수, 개발계획 용수, 기타용수로 구분해서 산정한다.

1.1 생활용수 수요산정

◦ 자연적 인구에 의한 수요산정

- 해당 지자체의 장래인구에 의해 발생하는 생활용수 수요

◦ 개발계획에 의한 수요산정

- 지자체나 국가 등에서 추진하는 구체화된 대규모 사업시행으로 자연적 생활용수 산정시 반영되지 않는 외부 인구에 의해 발생되는 수요

◦ 기타용수 수요산정

- 대규모 관광단지 개발, 군사기지 신설 등으로 발생되는 수요

1.2 공업용수 수요산정

◦ 기존 공단은 가동년도, 가동률, 현재 용수 사용량을 고려해서 산정

◦ 계획공단은 사업계획이 구체화 된 경우에 한하여 업종별 원단위 및 부지면적을 활용하여 수요산정

1.3 용수수요 산정절차

													자료 수집 및 분석
		생활용수 수요조사										기타용수 수요조사													공업용수 수요조사									개발계획 수요조사
인 구 계 획				급수원단위 조사						관광,항만,군대수요조사												계획입지							자유입지							개발계획 조사
∙과거인구조사 ∙계획인구조사 ∙장래인구추정 ∙급수인구결정				∙과거 급수실적 조사 ∙개별 급수원단위분석 ∙도시규모별 급수 원단위 분석 ∙급수원단위결정 (목표유수율, 단위 급수량)						∙기존의 경우생활용수 급수원단위에 포함 ∙신규의 경우 수돗물로 공급시 반영												∙기존공단의경우,과거 물사용량 및 급수실적 조사 ∙입주율, 가동률, 재이용률 조사 ∙계획공단의 경우 부지면적 원단위 적용							∙별도 추정하지 않고 생활용수에 포함 추정							∙국가 및 지자체 개발계획 조사 ∙개발계획 유입인구 산정
	생활용수 수요량 결정								기존 : 급수원단위에 포함 신규 : 기타용수 수요량 결정														공업용수 수요량 결정								급수원단위에 포함					개발계획 수요량 결정
														단계별 용수수요량 산정

용수수요량 산정방법 절차도

2. 생활용수 수요량

2.1 수요량 산정의 문제점과 개선 방향

1) 생활용수 수요량 산정시 문제점

□ 장래 인구 예측시 사회적 증가분의 산정 방법 모호

◦ 장래인구 예측시 개발계획에 의한 사회적 증가인구는 지역의 실정에 맞는 적정한 외부유입률을 산정하여 적용하여야 하나 외부유입률 산정을 위한 방법이나 기준이 제시되어있지 않아 계획 수립 주체에 따라 서로 다른 방법을 적용하고 있다.

- 적정한 외부유입률을 산정하기 위한 방법론이 제시되지 않아, 다른 지역의 외부유입률을 검증없이 적용하거나 외부유입률을 가정하여 적용함으로써 수요량 예측의 신뢰도를 떨어뜨리고 있다.

◦ 확정되지 않은 개발계획의 사회적인구를 반영함으로써 수요를 과다추정하게 되고, 결과적으로 과도한 수도 시설을 설치하게 되어 가동률이 저하되는 경우가 많았다.

□ 표준도시 원단위 적용의 한계

◦ 전국수도종합계획 및 광역상수도 수도정비기본계획 등 전국단위 계획 수립시에 특·광역시는 상수도 수요량을 개별추정하고, 그 외의 도시는 인구규모별로 표준도시를 선정하여 대표 원단위를 적용하여 추정하되, 시가지․읍․면단위로 표준원단위를 적용하여 합산하고 있다.

- 그러나 특·광역시를 제외한 시·군의 수요량을 직접 추정하지 않고 표준원단위를 적용할 경우 개별도시의 특성을 반영하지 못하게 되며, 별도로 기타용수 등을 산정하여 반영하여야 하는 등의 문제가 발생하게 된다.

- 각각 다양한 도시의 과거자료를 평균하여 사용할 경우 통계적 유의성을 찾기가 곤란하여 회귀함수식의 상관도가 매우 낮게 산출되는 등의 많은 문제점이 내포되어 있다.

□ 1인 1일 사용량 산정 방법의 부적절

◦ 분석의 신뢰성을 확보하기 위해서는 적용 자료의 기간이 20년 이상을 사용하는 것이 좋으나 중·소도시의 경우 자료의 이용기간이 충분하지 않은 경우가 많다.

- 또한, 장래의 수요패턴이 과거와 다르거나 최근 경향이 변하는 지역에서는 시계열 모형을 이용하여 장래의 수요량을 정확히 추정하는데 한계가 있다.

◦ 1인 1일 급수량을 산정하기 위해 과거 사용량을 토대로 시계열분석으로 추정하여야 한다.

- 그러나, 일부 지자체의 경우 과거의 1인 1일 급수량 자료로 추정함으로써 지자체의 유수율 편차에 의해 1인 1일 급수량에 많은 오차가 발생하고 있다.

◦ 대부분의 지자체에서 일반적인 시계열모형 4~5가지를 사용하여 추정한 후에 특별한 결정계수에 대한 논리적인 근거가 없이 평균값을 채택하여 사용하고 있으나, 이 경우 몇 개의 자료에 의해 장래추정치가 왜곡될 가능성이 높다.

2) 개선방향

□ 장래인구 예측 방법의 개선

◦ 국가계획 또는 광역계획의 경우 통계청의 시도별 추계인구와 주민등록상의 인구비율을 토대로 시, 군별로 배분하는 방법을 제시하였다.

◦ 개발계획에 의한 사회적 증가인구 산정시 적용하는 외부유입률을 산정하는 방법을 제시하였다.

□ 지역 현실을 반영한 용수 원단위를 적용

◦ 국가계획 또는 광역계획에서는 비교적 과거사용량 자료기록이 양호한 인구 10만 이상(도·농 통합도시의 경우 도시지역의 인구기준)인 도시는 과거자료에 특별한 이상이 없는 경우 개별 추정을 원칙으로 하고, 그 외 중·소도시는 표준원단위를 적용하되, 자료 축적이 충분할 경우 가급적 개별 추정을 통해 개별도시의 특성을 최대한 반영하도록 하였다.

□ 1인 1일 물사용량 산정 방법의 개선

◦ 시계열 분석을 통하여 예측할 경우 자료의 경향성이 나타날 수 있는 충분한 기간(20년이상)을 사용하고, 과거자료가 없거나 불충분한 자료를 이용하여 수요량을 예측할 경우에는 타 도시의 사례를 참고한다.

◦ 시계열 분석시 등차급수, 등비급수, 베기함수, 지수함수, 로지스틱, 수정지수 중 과거 자료에 대한 표현의 적정성과 최근의 경향을 나타내는 정도에 따라 최적 추정곡선식을 선정하여 적용하도록 하였다.

2.2 장래인구 예측

(1) 국가계획, 광역계획 및 개별 지자체계획의 경우 통계청의 시·도별 추계인구를 적용한다

(2) 개발에 의한 인구증가분은 개발계획이 확정되어 주민이 입주할 때까지 수년이 소요되는 점을 감안하여 동 개발계획이 공식적으로 인정(인가, 고시, 공사착수)된 경우에 한하여 포함시키고, 이 경우 외부유입율을 적용, 순수한 외부유입 인구만을 산정 반영한다.

[해설]

(1)에 대하여

통계청에서는 인구변동(출생, 사망, 이동)의 실적자료를 이용하여 시도별 과거인구를 확정하고, 중장기 시․도별 장래인구를 추계하여 국가 지역개발과 지방자치단체의 지역정책 및 인구관련 각종 지표 산출을 위한 기초자료로 시․도별 장래인구를 제공한다. 통계청의 추계인구는 5년마다 시행하는 “인구․주택 총 조사” 결과를 토대로 작성된다.

국가계획, 광역계획 및 개별지자체 계획의 경우 과거 통계 자료를 토대로 시계열 모형에 의한 수학적방법 또는 조성법을 적용 산정하되, 적용방법에 대한 타당한 채택근거를 제시하고 최종적으로 해당 광역자치단체의 통계청 추계인구로 보정하여 결정한다.  시계열 모형을 선택함에 있어 각 모형이 갖고 있는 다음과 같은 특징들을 고려하여, 가장 통계적 유의성이 높은 모형을 선택한다. 장래인구 추정시 일반적인 시계열모형 4~5가지를 사용하여 추정한 후에 특별한 결정계수에 대한 논리적인 근거가 없이 평균값을 채택하여 사용하고 있으나, 이 경우 몇 개의 자료에 의해 장래추정치가 왜곡될 가능성이 높으므로 함수들의 평균값을 산정하는 방법은 지양한다. 시계열 모형의 최적추정함수 선정방법은 “2.4 1인 1일 평균 사용량”에 제시하였다.

- 등차급수법은 연평균 인구증가 수를 바탕으로 하는 모형으로 매년 혹은 특정기간 동안 거의 일정한 인구변화를 보이고 앞으로도 이러한 형태가 계속될 것으로 판단될 때 활용되며, 발전이 느린 도시나 발전이 진행되는 큰 도시에 적용시 비교적 정확한 예측이 가능하다.

- 등비급수법은 상당기간 같은 인구증가율이 지속된 발전도시에 적용하며, 발전이 둔화되어 인구증가율이 체감하는 도시는 과대 추정 우려가 있다. 베기함수는 등비급수 보다 일반화 된 형태이다.

- 지수모형은 인구가 단기간에 급격히 팽창하거나 할 것으로 예상되는 도시 인구의 추정식으로 적합하지만, 장기적인 예측에서는 매우 과도한 인구를 추정할 수 있다.

- 수정지수 모형은 지수모형이 장래에 매우 과도한 인구를 예측할 가능성이 있어서 이를 보완하기 위해 인구성장의 상한선을 미리 정해놓고 이 상한선에 가까울수록 인구성장률이 둔화될 것으로 예측하는 모형이다. 이 모형은 도시의 자원, 개발가능토지 등을 볼 때 현실적으로 인구성장의 상한선이 있으리라고 가정한 모형이다.

- 로지스틱 곡선식은 수정지수 모형과 마찬가지로 인구성장의 상한선을 설정한 후 인구를 추정하는 도시의 인구 동태를 잘 파악할 수 있는 방법이며, 도시인구가 처음에는 완만히 증가하다가 어느 시점이 지나면 급격히 증가하고 다시 완만히 증가하는 형태의 대칭모형이다.

해당 시․군의 추계인구를 해당 도의 통계청 추계인구로 보정하여 결정할 때에는 해당 시․군의 추계인구에 통계청 시․도별 추계인구와 광역 자치단체(도)의 추계인구 비율을 적용하여 산정한다.

시․군 추계인구(보정) = [eqn: 해당시․군의```추계인구`` TIMES ` {통계청``시․도별``추계인구} over {{ 도의```추계인구}^{}} `]

국가 및 광역계획의 경우 □도의 추계인구□는 □도내개별시군의 추계인구의 합□

개별지자체계획의 경우 □도의 추계인구□는 □도 전체인구에 대한 추계□

(2)에 대하여

조성법 또는 시계열 모형을 적용하여 시․군의 추계인구를 산정한 경우, 사회적 인구증가는 각각 다음사항을 고려하되, 신도시 조성 등 대규모 개발사업에 의한 사회적 인구증가는 별도로 고려하여야 한다.

ⅰ) 시․군의 추계인구 산정시 조성법을 적용한 경우

- 조성법 적용시 전출입을 고려한 경우에는 사회적 증가인구를 별도로 계상하지 않도록 하며, 전출입을 고려하지 않고 출생․사망에 의한 자연증가 인구를 산정하였을 경우에는 사회적 증가인구를 고려한다.

ⅱ) 시․군의 추계인구 산정시 시계열모형을 적용한 경우

- 과거 총인구(자연적+사회적변화)를 근거로 시계열모형으로 추정한 경우에는 사회적 증가인구를 별도로 계상하지 않으나, 지자체 여건에 따라 사회적 증가인구에 대한 고려가 필요할 경우에는 중복 산정되지 않도록 하여야 한다.

- 대단위 도시개발 추진과정에서 인구영향평가를 실시하여, 도시개발에 따른 인구증가분을 별도로 산정한 경우에는 동 평가에 의한 예측치를 활용하되, 급수구역내 기존 거주인구를 제외한 순수 외부 유입 인구를 적용한다.

- 인구영향평가를 실시하지 않을 경우에는 도시개발의 성격이나 지역 특성이 유사한 도시의 인구영향 평가를 비교․분석하여 활용하고, 이 방법 적용이 곤란한 경우에는 규모와 도시특성이 유사한 다른 도시의 개발계획에 의한 유입인구를 비교․검토하여 외부유입률을 적용하거나 간접적인 유입률 산정방법 등으로 외부유입 인구를 추정한다.

다만, 계획수립 시점에 확정되지 않은 개발계획 중 도시기본계획에 포함된 경우에는 향후 실현 가능성 등을 고려하여 수요량을 별도로 제시한다.

☞ <참고> 간접적인 외부유입률 산정방법 사례

사례제시는 경기도 고양시를 대상으로 하였으며, 택지개별 현황은 각 지자체의 도시주택국 등을 통해 확인할 수 있다.

① 대상지역 혹은 유사지역의 과거 택지개발 현황을 조사한다. 유사지역은 택지개발의 규모와 지역 등을 고려하여 선정한다.

- 고양시의 1995년 12월 31일 준공된 고양시 택지개발사업의 수용인구는 437,908명이다. 이 때 준공된 사업으로 인해 유입된 인구는 1996년에 모두 입주했을 것이라고 가정할 수 있다.

고양시 택지개발사업 준공 현황 (경기도 도시주택국, 2007)

지구명 (개소)	면 적 (천㎡)	세대수 (호)	수용인구 (인)	사업준공
고양 성사	243	3,949	15,796	94-04-30
고양 일산	15,736	69,000	276,000	95-12-31
고양 중산	886	6,731	26,924	95-12-31
고양 탄현	516	5,847	23,388	95-12-31
고양 행신	969	10,724	42,896	95-12-31
고양 화정	2,035	18,530	68,700	95-12-31
고양 능곡	1,262	16,112	64,448	97-12-31
합 계	21,647	130,893	518,152

② 택지개발이 시행된 시기의 해당지역의 인구현황을 조사한다.

- 시․군 인구현황은 통계청의 홈페이지(www.kosis.kr)의 주민등록인구통계를 기준으로 한다. 이 인구통계를 통해서 전국과 경기도, 고양시의 인구증가율을 각각 구할 수 있다.

- 전국의 인구증가율은 국내의 지역간 인구이동에 의한 사회적 인구의 증감과 무관하므로, 우리나라 인구의 자연적 증가율과 동일하다고 가정할 수 있으므로 전국 인구증가율을 고양시 자연적 인구증가율로 볼 수 있다.

전국, 경기도. 고양시의 인구 현황

연 도	전 국	경기도	고양시
1992년	44,568,873	6,619,629	257,834
1993년	45,077,487	7,015,654	306,936
1994년	45,512,117	7,438,262	419,364
1995년	45,981,910	7,811,468	564,111
1996년	46,433,920	8,190,938	658,485
1997년	46,885,255	8,514,716	720,355
1998년	47,173,959	8,712,317	752,396
1999년	47,542,573	8,982,298	774,783
2000년	47,976,730	9,280,013	800,297
2001년	48,289,173	9,612,036	814,493
2002년	48,517,871	10,000,047	840,345
2003년	48,823,837	10,361,638	873,006
2004년	49,052,988	10,628,842	893,965
2005년	49,267,751	10,853,157	910,602
2006년	49,624,269	11,106,831	919,365

③ 해당지역의 인구증가 현황을 인구의 자연적 증가분과 사회적 증가분으로 구분하여 산정한다.

- 자연적 증가인구는 전국(혹은 경기도)의 인구증가율을 반영하여 산정하고, 인구의 사회적 증가분은 실제 증가 인구에서 인구의 자연적 증가분을 뺀 값으로 산정한다. 인구의 자연적 증가는 전국의 인구증가율보다 광역 시도의 인구증가율을 반영하는 것이 바람직하나, 해당 지역의 인구증가율의 불확실성이 클 경우(해당 도의 다른 개발 사업에 인구증가율이 크게 영향을 받은 경우 등)에는 전국의 인구증가율을 적용한다.

- 아래 표에서 전국의 인구증가율을 우리나라의 평균적인 인구의 자연적 증가율로 가정할 경우 1996년도의 고양시의 사회적 인구 증가분은 342,405명이 된다.

인구의 자연적 증가분과 사회적 증가분의 산정 (1)

연 도	전 국 인구증가율	고양시			비고
		자연적증가	실제인구	사회적증가
1993년	1.13%	306,936	306,936	-
1994년	0.95%	309,867	419,364	109,497
1995년	1.02%	313,033	564,111	251,078
1996년	0.97%	316,080	658,485	342,405
1997년	0.96%	319,123	720,355	401,232
1998년	0.61%	321,076	752,396	431,320
1999년	0.78%	323,565	774,783	451,218
2000년	0.90%	326,493	800,297	473,804
2001년	0.65%	328,606	814,493	485,887
2002년	0.47%	330,155	840,345	510,190
2003년	0.63%	332,224	873,006	540,782
2004년	0.47%	333,776	893,965	560,189
2005년	0.44%	335,231	910,602	575,371
2006년	0.72%	337,639	919,365	581,726

- 그러나, 경기도의 경우 택지개발과 무관하게 지역간 인구이동에 의해 사회적 인구증가가 나타난다. 즉 택지개발을 하지 않더라도 사회적 인구증가가 있으므로, 전국의 인구증가율을 자연적 인구증가로 가정하여 택지개발사업으로 인한 사회적 인구를 산정할 경우 택지개발 외 다른 요인에 의한 사회적 인구증가분까지 포함하여 택지개발로 인한 인구의 사회적 증가분이 과다하게 산정하게 될 우려가 있다.

- 따라서, 경기도 전체 평균 인구증가율을 자연적 인구증가율로 가정하고, 택지개발사업으로 인한 사회적 인구증가분을 산정하는 것이 더 바람직할 수도 있다. 경기도의 평균적인 인구증가율보다 더 높게 나타난 부분만을 택지개발로 인해 유발된 사회적 인구증가분이라고 가정할 경우, 1996년도의 고양시 사회적 인구증가분은 302,867명이 된다. 그러나 반대로 이렇게 산정할 경우 사회적 인구증가분이 과소산정 될 우려가 있다.

- 이와 같은 상황을 고려할 때, 1996년의 고양시 인구의 사회적 증가분은 302,867명과 342,405명 사이로 예측할 수 있다.

인구의 자연적 증가분과 사회적 증가분의 산정 (2)

연 도	전 국 인구증가율	고양시			비고
		자연적증가	실제인구	사회적증가
1993년	5.64%	306,936	306,936	-
1994년	5.68%	324,375	419,364	94,989
1995년	4.78%	339,872	564,111	224,239
1996년	4.63%	355,618	658,485	302,867
1997년	3.80%	369,140	720,355	351,215
1998년	2.27%	377,513	752,396	374,883
1999년	3.01%	388,860	774,783	385,923
2000년	3.21%	401,335	800,297	398,962
2001년	3.45%	415,198	814,493	399,295
2002년	3.88%	431,308	840,345	409,037
2003년	3.49%	446,359	873,006	426,647
2004년	2.51%	457,581	893,965	436,384
2005년	2.07%	467,038	910,602	443,564
2006년	2.28%	477,705	919,365	441,660

④ 인구의 사회적 인구증가분이 산정되면, 이를 해당지역 택지개발사업의  수용인구로 나누어 외부유입률을 산정한다.

- 위의 표에서 1996년의 택지 개발사업(‘95.12.31 준공)의 수용인구는 437,908명인데 반해 사회적 증가분은 전국의 증가율을 자연증가율로 가정했을 경우 342,405명이고, 경기도의 평균인구증가율을 자연인구증가율로 가정했을 경우 302,867명이다.

* 따라서, 외부유입률은 78.1% 혹은 69.1%로 볼 수 있다. 따라서 이 시기의 고양시의 택지개발의 외부유입률은 69.1~78.1% 사이라고 가정할 수 있다.

외부유입률(1) = [eqn: {342,405} over {437,908} TIMES 100%=78.1%]

외부유입률(2) = [eqn: {302,867} over {437,908} TIMES 100%=69.1%]

- 아래 표는 2000년 이후의 전국 66개 택지개발지구에 대해 외부유입률을 간접적으로 산정한 자료이다.

66개 택지지구내 간접적 산정방법에 의한 외부 유입률 현황

지 역	외부유입률 (%)	지 역	외부유입률 (%)
경 기	22.9~51.7	경 남	27.4~43.4
부 산	21.4~24.4	경 북	29.0~41.6
대 전	33.3~37.7	전 남	21.1~41.8
대 구	23.1~25.9	전 북	15.6~29.5
울 산	29.1~31.3	충 남	37.7~40.9
광 주	32.2~34.8	충 북	24.5~26.8
인 천	32.2~33.7

2.3 급수보급률

(1) 국가계획 또는 광역계획의 경우 지자체 계획과 정부목표를 감안하여 결정한다.

(2) 지방상수도 계획의 경우 상위계획의 보급률 전망이 지방자치단체의 실정과 맞지 않을 경우에는 과거의 급수 보급률 추세와 보급률 확대를 위한 지자체 계획 등을 반영하여 결정한다.

2.4 1인 1일 평균사용량

(1) 국가 계획 및 광역상수도 계획은 비교적 과거사용량 자료기록이 양호한 인구 10만 이상(도·농 통합도시의 경우 도시지역의 인구 기준)인 도시는 개별 추정을 원칙으로 하고, 그 외의 중·소도시는 표준 원단위를 적용한다. 다만, 10만미만 도시라도 자료 축적이 충분할 경우 가급적 개별 추정을 통해 개별도시의 특성을 반영하여 추정한다. (과거 자료는 20년이상 사용)

(2) 지자체 계획의 생활용수 추정은 용도별(가정용, 비가정용 : 영업․업무용, 공업용 등)로 분류하여 경향성이 나타날 수 있도록 20년 이상 과거 사용실적을 바탕으로 장래 용도별 사용량을 추정한다.

(3) 생활용수 급수구역의 자유입지업체에 공급하는 공업용수(정수)는 생활용수에 포함하여 산정하고, 별도의 전용공업용수(침전수) 공급계획이 없는 한 산정하지 아니한다.

[해설]

(1)에 대하여

국가계획 및 광역계획은 개별 지자체의 용도별 사용량을 합산한 용수수요 전체를 대상으로 분석·추정하고, 필요한 경우 용도별 사용량 비율을 고려하여 지자체별 용도별 사용량 구분 기준의 차이로 발생 가능한 오류를 미연에 방지한다.

시계열 분석을 통하여 장래 수요량을 추정할 때, 과거자료의 이용기간도 매우 중요한 변수 중 하나로서 너무 짧은 기간의 자료를 사용할 경우 특정기간에 따라 장래예측결과에 많은 영향을 받으므로 가능한 20년 이상의 신뢰할 만한 자료를 사용하여 특정기간의 추이에 예측결과가 변화될 수 있는 영향을 최소화할 필요가 있다.

(2)에 대하여

지자체의 생활용수는 용도별(가정용, 영업․업무용, 공업용 등)로 구분하여 산정하되, 해당 지자체의 조례변경 등으로 과거 통계자료에 일관성이 없을 경우에는 생활용수 전체를 대상으로 분석 추정한다. 시계열 추정시 4개에서 6개의 복수함수를 사용한 뒤 최대값과 최소값을 배제한 나머지 함수들의 평균값을 산정하는 방법은 지양하고, 과거자료가 불충분한 경우 선행 타 도시 사례를 참고하거나 전문가의 자문을 거친다.

시계열 모형은 등차급수, 등비급수, 베기함수, 지수함수, 로지스틱, 수정지수 중 과거 자료에 대한 표현의 적정성과 최근의 경향을 나타내는 정도에 따라 최적 추정곡선식을 산정한다. 용도별 사용량 추정치의 합과 생활용수 전체에 대한 사용량 추정치를 비교하여 최종 생활용수 사용량을 산정한다. 수학적 추정값과 도시 규모와 특성이 유사한 다른 도시의 급수현황 및 관련계획과 상호 비교하여 추정 값의 정도를 제고한다.

- 시계열 추정법의 경우 통상 6가지 모델(등차급수법, 등비급수법, 지수함수식,  베기함수식, 로지스틱식, 수정지수식)을 이용하여 각 방법에서의 장래 수요량을 추정할 수 있으며 각 회귀식의 계수결정에는 결정계수, 평균절대비율오차 및 오차자승의 합(10년)을 사용하는 것을 검토할 필요가 있다

☞ <참고> 최적추정 곡선식의 선정방법

- 시계열 추정법이외의 다른 방법을 이용하여 장래 수요량을 추정하는 경우에는 반드시 시계열에 의한 추정도 병행하여, 적용하는 방법이 자료의 신뢰성, 예측가능성 등에 있어 최소한 시계열 추정법보다 신뢰성이 있음을 보일 필요가 있다.

- 따라서, 시계열모형은 여러 가지 방정식들이 사용되며 각 계수는 오차자승의 합이 최소가 되도록 결정하고 있으므로 각 방정식간의 우열성을 비교하는 데에도 오차자승의 합 또는 R2(결정계수)는 기본적인 판단기준으로 적용 될 수 있다고 판단되며, 수요추정자의 자의적인 결정은 지양되어야 한다. 따라서, 최적 추정곡선식의 선택을 위해서 다음과 같은 기준을 검토할 필요가 있다.

- 추정곡선식의 선형화 및 최소자승법과 시산법의 적용 후 선정된 6개의 곡선식 중 장래치 예측(외삽법)에 사용될 최적 추정곡선식의 선정은 다음의 가정을 가지고 선택할 수 있다.

① 어떤 곡선식이 과거자료를 가장 적절히 표현하는가?

② 적절한 후보곡선 중 최근의 경향을 누가 더 잘 나타내는가?

- 이 두 가지 전제하에 6개의 곡선식을 평가할 기준으로 상관계수(R2), 오차자승합(SSE) 및 평균절대비율오차(MAPE), 10년 오차자승합(SSE10) 등을 적용하여 최적 추정 곡선식의 선택하는 것을 필요하다. 각 선택기준의 내용을 정리하여 제시하면 다음과 같다.

▣ 상관계수(R2)

[eqn: R ^{2} = {[n( sum _{} ^{} xy)-( sum _{} ^{} x)( sum _{} ^{} y)] ^{2}} over {[n sum _{} ^{} x ^{2} -( sum _{} ^{} x) ^{2} ][n sum _{} ^{} y ^{2} -( sum _{} ^{} y) ^{2} ]}]

▣ 오차자승합(Sum of squared Error, SSE)

[eqn: SSE= sum _{i=1} ^{n} (y _{i} -F _{i} ) ^{2}]

[eqn: y_i] =  과거자료치, [eqn: F_i] = 과거추정치

▣ 평균절대비율오차(Mean Absolute Percent Error, MAPE)

[eqn: MAPE= {sum _{i=1} ^{n} {LEFT | y _{i`} -F _{i} RIGHT |} over {y _{i}} TIMES 100%} over {n}]

[eqn: y_i] =  과거자료치, [eqn: F_i] = 과거추정치

▣ 10년 오차자승합(SSE10)

[eqn: SSE``10= sum _{i=n-9} ^{n} (y _{i} -F _{i} ) ^{2}]

- 이와 같은 결정방법을 통해 몇몇 지자체에 적용한 결과, 6개의 추정곡선식은 원자료의 형태 중 비슷한 경향을 나타내는 소그룹으로 나뉘어 장래치를 나타내는 경향이 있으며 보통 2～3개의 추정식이 최적 추정곡선식의 후보가 된다. 그러나 반드시 최적곡선식 선정의 3개의 기준이 항상 한 곡선식에서 최적화 되지는 않는다.

- 과거자료의 분석을 통해서 살펴본 결과, 상관계수보다는 오차자승합이나 평균절대오차 비율로 선택된 곡선이 보다 과거 자료치를 적절히 표현하는 것으로 나타났다. 따라서, 근사한 값을 가지는 후보곡선식 중 최근 10년의 경향을 나타내는 ‘최근 10년간 오차자승의 합’이 가장 적은 추정곡선식을 최적추정곡선식으로 선정하는 방법이 가장 타당하다고 판단된다.

- 이는 앞에서 선정의 대전제로 내세운 2번째 조건에도 부합되며, 그동안 다른 보고서에서 언급한 복잡한 선정과정이 아닌 단순하며 통계적으로 명료한 근거를 제시하고 있으므로 장래 수요량 결정시에는 위에서 제시된 ‘최근 10년간 오차 자승의 합’을 판단 기준으로 적용하여 장래 수요량을 결정하는 것을 원칙으로 하되, 타당한 근거를 제시한 경우에는 ‘최근 10년간 오차자승의 합’외의 다른 인자(상관계수, 오차자승합, 평균절대비율 오차)를 최적 추정곡선식 선정기준으로 사용할 수 있다.

(3)에 대하여

공업용수는 전용공업용수(침전수)와 생활용수 급수구역의 자유입지업체에 공급하는 공업용수(정수)로 구분된다. 자유입지업체에 공급되는 공업용수(정수)는 과거사용량이 지자체의 생활용수(정수)의 총요금 부과량에 포함되어 있으므로 별도의 구분없이 생활용수 단위급수량에 포함하여 개별지자체별로 추정한다.

2.5 1인 1일 평균급수량

장래 1인 1일 급수량은 1인 1일 평균사용량에 장래 계획 유수율을 적용하여 추정한다.

[해설]

유수율은 기존 수도시설의 현황 및 노후정도, 재정자립도(재원조달) 등에 따라 달라지므로 지자체의 목표 유수율 계획을 적용하되, 과거현황과 장래 유수율 제고사업 계획을 반영하여 결정한다.

2.6 첨두부하율

(1) 첨두부하율은 해당 지자체의 과거 3년이상의 일일 공급량을 분석하여 산출하고, 국가 또는 광역계획은 대표적인 도시의 인구규모별 표본조사 등 분석한 자료를 이용하는 것도 가능하다.

(2) 기록연수가 적은 경우 2~3년 동안의 첨두부하 중 가장 큰 값으로 결정하거나, 기록연수가 많은 경우 확률개념(10년 확률빈도 등)으로 결정 또는 규모와 도시특성이 유사한 다른 도시의 자료를 이용하여 결정한다.

(3) 동일 도시의 경우에도 정수장, 배수지, 배수본관 등 수도시설에 따라 각각에 맞는 첨두부하를 결정한다.

[해설]

첨두부하율은 일최대급수량을 결정하기 위한 요소로 1.0보다 큰 첨두부하율과 1.0보다 작은 부하율이 사용되나 근본적인 개념에는 차이가 없다.

- 첨두부하율 = 일최대급수량/일평균급수량   (미국 수도협회매뉴얼)

- 부하율 = 일평균급수량/일최대급수량 × 100  (일본 상수도시설설계지침)

(1)에 대하여

첨두부하는 해마다 그 당시의 기온, 가뭄상황 등에 따라 다르게 나타날 수 있으므로 해당지역의 과거 자료를 이용하여 장래의 첨두부하를 결정할 필요가 있다. 이와 같은 분석이 어려운 경우에는 국내외 문헌 및 사례, 관련 연구 등의 자료를 비교·분석하여 해당 지자체에 적절하게 보정하여 사용할 수 있다.

☞ <참고> 첨두부하율 관련 연구 사례

「수도시설적정용량 산정기준 수립 연구(‘07, 건교부, 한국수자원공사)」에서는 국내의 경우 일본의 경우와 다르게 첨두부하율의 편차가 커서 평균을 적용하는 것은 적절치 않음을 지적하였으며, 첨두부하율은 산포도가 크고, 불확실성, 큰 변화율 등으로 인하여 회귀모델 개발에 어려움을 제시하였다. 따라서, 최근 5개년(‘01~’05년) 상수도 통계 자료를 토대로 90% 비초과확률에 근거한 첨두부하율을 산정하여 제시하였다.

급수인구[만명]	0~1	1~2	2~5	5~10	10~25	25~50	50~100	100이상
첨두부하율	1.51	1.45	1.40	1.36	1.31	1.27	1.23	1.19

(2)에 대하여

「미국수도협회 매뉴얼(AWWA M32, 1989)」에서는 자료의 기록연수가 적은 경우 통상 최근 2년 또는 3년 동안의 첨두부하 중에서 가장 큰 값을 장래의 첨두부하로 채택하도록 제안하고 있으며, 일부 도시의 경우에는 10년 확률 빈도값을 사용한다.

2.7 수요관리계획 등의 반영

최종적으로 산정된 수요량에 각 지자체별 물 수요관리 정책 추진에 따른 절감량을 고려하여 총 수요량을 조정하되, 목표 유수율에 물수요관리에 의한 효과가 반영된 경우 중복의 우려가 있으므로 신중을 기하여 적용한다.

[해설]

수요관리 계획에는 절수기 보급계획, 요금 현실화 정책, 유수율 제고계획 등이 포함되어 있다. 이러한 계획 중에서 유수율 제고 계획 등은 계획 유수율 산정시 이미 반영되어 있으므로 별도로 산정하여 장래 수요에서 차감할 필요는 없다. 그러나 장래 수요 예측시 반영되지 않은 수요관리에 의한 절감량은 별도로 산정하여 장래 수요에 반영하여야 한다.

3. 공업용수 수요량

3.1 공업용수 산정의 문제점과 개선방향

1) 공업용수 수요량 산정시 문제점

□ 기초자료 부재로 원단위 신뢰성 저하

◦ 공업용수 수요 산정과 관련한 문제점으로는 수요산정을 위한 기초자료의 부족, 공업용수의 수요를 정확하게 산정할 수 있는 원단위가 없다는 것이다.

◦ 공업용수의 이용량에 대한 정기적인 통계 조사에는 5년마다 시행하는 산업 총조사와 환경부가 매년 발간하는 ‘공장폐수의 발생과 처리’라고 할 수 있으나, 공업용수 수요산정을 위한 기초자료로 간주하기는 한계가 있다. 현재까지 공업용수의 장래 사용량을 산정하기 위해 사용되고 있는 산업 총조사는 재이용량을 조사하지 않기 때문에 실 사용량(재이용량을 포함한 이용량)을 알 수 없고, 공업용수 관련 기초통계 항목이 다른 조사기관(환경부의 상수도 통계, 건교부의 지하수 조사연보)과 일치하지 않는다는 문제점을 갖고 있다. 환경부의 ‘공장폐수의 발생과 처리’는 폐수배출업체를 대상으로 하고 있기 때문에 전체 공업용수에 대한 조사라고 하기 곤란하다. 이러한 기초자료의 부족으로 보다 합리적인 공업용수수요 예측을 위한 원단위 산정시 어려움을 겪고 있다.

- 산업단지에 입주하지 않고, 공장이 주거지역 등에 위치함으로 생활용수를 사용하고 있는 자유입지업체의 경우에는 물 사용량을 정확히 파악할 수 없는 것도 공업용수 수요량을 산정하는데 어려움을 주고 있다.

□ 표준산업분류체계의 잦은 개정

◦ 기초자료 확보의 어려움과 관련하여, 공업용수의 잦은 업종 분류 개정도 수요산정에 어려움을 더해주고 있다. 지금까지 한국표준산업분류의 제조업을 기준으로 업종을 분류해 왔으나, 한국표준산업분류가 자주 개정됨(1963년 3월 제정이후 ’08년 12월 9차 개정)에 따라 시계열 자료의 연속성을 확보하는데 어려움을 겪고 있다.

2) 기존의 산정방법 보완

□ 신뢰도가 높은 공업용수 원단위 적용

◦ 최근 공업용수 이용량 조사 자료를 토대로 제9차 한국표준산업분류에 따른 업종별 원단위를 제시하였다. 전국의 계획입지업체 32천개소를 대상으로 탐문조사를 시행하여 통계분석을 통해 2007년 12월 제정된 한국표준산업분류체계에 의거하여 각 업종별 원단위를 제시하였다.

3.2 공업용수 수요량 산정방법

(1) 공업용수 수요량은 기존공단과 계획공단으로 구분하여 산정하며, 가동률과 입주율, 계획 유수율을 고려하여야 한다. 기존공단은 과거 사용량 실적을 검토하여 반영하되, 상수도가 아닌 자체수원(지하수 등)을 사용하는 업체(기존공단 또는 기존 자유입지업체)가 상수도로 전환하는 경우에는 수요량을 반영하여야 한다.

(2) 계획공단은 유사 사례(업종, 인근지역)의 부지면적 원단위법을 적용하거나, 관련 문헌 또는 연구 자료를 참고하여 적용하되 산업단지의 개발에서 입주시기까지 장시간이 소요되는 여건을 감안하여 가동률과 입주율을 고려하여야 한다.

(3) 생활용수 수요에 포함된 자유입지업체의 용수수요는 공업용수 수요 산정시 중복되어 포함되지 않도록 하여야 한다.

[해설]

공업용수는 공업(제조업)의 작업공정에서 원료용수, 제품처리용수, 세정용수, 보일러용수, 냉각용수 등 제품을 생산하는 설비의 가동, 세척, 냉각 등에 사용되는 용수를 말한다. 공업용수 수요량은 과거 업종별 원단위를 조사, 분석하여 추정하는 것을 원칙으로 하되 계획 공단의 경우에는 규모나 업종, 지역적 특성 등이 유사한 기존공단의 원단위나 상위계획 또는 관련연구의 원단위를 적용한다.

(1)에 대하여

공업용수는 공급관의 노후도 등을 근거로 하여 필요할 경우 실사용량에 계획 유수율을 고려하여 최종 공급량을 산정한다. 원단위는 전용공업용수(침전수)의 과거 사용량을 조사한 자료를 업종별로 분석하여 산정하거나, 공업용수산정에 관한 연구자료 등을 참조하여 업종별원단위를 적용한다.

기존공단의 경우 추가적인 용수 사용계획이 없는 경우 기존의 용수 사용량을 반영하며, 현재 자체급수(전용상수도, 지하수 등) 중인 기존공단 또는 기존 자유입지업체가 향후 상수도(공업용수-정수, 공업용수-침전수)로 전환하는 경우에는 기존 수원의 실사용량을 조사하여 반영하도록 하고, 실사용량 확인이 불가할 경우에는 인근 유사업종의 실적 원단위를 조사하여 반영하거나, 최근 공업용수 원단위 관련연구에서 제시하는 원단위 중 통계적 유의성이 높은 원단위를 적용한다. 다만, 기존 사용량 실적이 입주율과 가동율이 낮은 상태에서 조사된 경우에는 장래의 입주율과 가동율을 감안한 수요량을 반영한다.

☞ <참고> 제9차 한국표준산업분류체계에 따른 업종별 원단위

「공업용수 수요예측 조사(‘07, 건교부, 한국수자원공사)」에서는 ’06년 전국 계획입지업체 전수 조사를 시행하여 제조업 24개 업종에 대한 공업용수 원단위를 제시하였다. 원단위 분석방법으로는 물사용량이 극단적인 값에 의해 원단위가 왜곡될 소지가 있으므로, 전체 업체를 대표 할 수 있도록 log값을 적용하여 정규 분포화하여 양단의 2.5%(평균±2×표준편차)를 제거하여 원단위를 산정하였다.

업체파악 (문헌조사)		홈페이지 조사		전화조사		설문지 조사		전수조사 (직접방문)

제조업 24개 업종의 부지면적 원단위

구 분	업 종	부지면적원단위 (㎥/천㎡․일)	비고
C10	식료품	11.13
C11	음료	6.94
C12	담배	-
C13	섬유제품 ; 의복제외	36.20
C14	의복, 의복액세서리 및 모피제품	13.90
C15	가죽, 가방 및 신발	32.71
C16	목재 및 나무제품 ; 가구제외	1.88
C17	펄프, 종이 및 종이제품	3.22
C18	인쇄 및 기록매체 복제업	9.51
C19	코크스, 연탄 및 석유정제품	2.68
C20	화학물질 및 화학제품(의약품 제외)	8.08
C21	의료용 물질 및 의약품	9.82
C22	고무제품 및 플라스틱제품	4.64
C23	비금속 광물제품	4.31
C24	1차 금속	3.66
C25	금속가공제품; 기계 및 가구 제외	6.47
C26	전자부품,컴퓨터,영상,음향및통신장비	14.62
C27	의료, 정밀, 광학기기 및 시계	19.35
C28	전기장비	6.24
C29	기타 기계 및 장비	4.95
C30	자동차 및 트레일러	3.59
C31	기타 운송장비	2.89
C32	가구	2.18
C33	기타 제품	10.05

제9차 한국표준산업분류 개정(‘08. 2월 시행)

대분류		중분류		소분류		세분류		세세분류
8차	9차	8차	9차	8차	9차	8차	9차	8차	9차
D 제조업	C 제조업	23	24	71	83	174	180	473	461

4. 기타용수 산정방법 제시

4.1 기타용수 산정방법의 문제점 및 개선 방향

1) 기타용수 기존 산정방법의 문제점

□ 생활용수 수요량과 중복

◦ 기타용수로 분류되고 있는 공항용수, 항만용수, 관광용수, 군대용수 등은 생활용수 산정시 포함되는 경우가 많다. 그러나 사용량 자료는 생활용수와 명확한 구분이 곤란한 경우가 많았다. 관광객에 의해 사용된 수량이 1인 1일 급수량에 반영되었거나, 장래 개발계획에 따른 개발계획용수의 형태로 수요량을 산정 한 후에 추가적으로 기타용수 수요량을 산정함으로써, 수요량의 이중 계상이 이루어지는 경우가 많다.

□ 물사용량 자료 등 기초자료 부족

◦ 생활용수 등과 다르게 기타용수의 경우 물사용량에 관한 체계적인 실측 조사가 이루어지고 있지 않아, 신뢰성 있는 수요예측 방법 및 원단위가 없다. 지금까지 기타용수에 관한 조사나 연구가 거의 이루어지지 않았을 뿐만 아니라, 일부 용도의 용수 사용량은 조사하기도 쉽지 않다. 예를 들어, 관광용수의 경우 생활용수의 수요와 겹쳐서 해당 용수만 명확하게 구분하여 조사하기가 쉽지 않고, 또 관광단지 내에는 여러 가지 시설들이 복합적으로 포함되어 있어서 조사가 더욱 어렵다. 또, 군대용수 등은 실측자료를 구하기가 매우 어렵다.

2) 기존의 기타용수 산정방법 보완

□ 기타용수의 수요추정의 가이드라인

◦ 기존의 기타용수 산정방법은 뚜렷한 산정방법에 대한 기준이 없어 산정할 때마다 서로 다른 기준과 방법을 적용하고 있다. 본 업무편람에서는 기존의 기타용수 산정 사례를 분석하고, 최근의 기타용수 사용량 조사 결과를 검토하여 기타용수의 수요를 추정할 수 있는 표준적인 추정 방법과 원단위를 사례로 제시하였다.

□ 용도별 특성에 맞는 수요추정 방법의 제시

◦ 기존의 기타용수 수요추정에서는 표준적인 추정 방법이 없어 많은 경우 생활용수 수요산정 방법과 유사하게 인구와 1인 1일 물사용량을 기준으로 산정하였으나, 본 업무편람에서는 기타용수 용도별로 적합한 산정방법을 제시하였다. 또, 기타용수 사용량에 대한 원단위에 대한 조사결과를 제시하여 수요 산정 시 참고할 수 있도록 하였다.

4.2 기타용수 수요량 산정방법

(1) 기타용수는 관광용수, 군부대 용수, 항만용수, 공항용수 등으로 생활용수 수요량 산정 시 해당 도시의 특성을 고려하여 원단위를 개별 추정하였을 경우에는 생활용수와 중복되므로 별도 반영하지 아니한다.

(2) 다만, 신규 시설에 의한 기타용수 수요량 및 생활용수 수요량 산정 시 표준 원단위를 적용한 경우에는 해당 도시의 특성을 고려하여 기타용수 수요량을 별도 반영한다.

(3) 수요량 산정시 유사한 시설의 현황 및 물이용량을 조사하여 실적 원단위를 산정하여 반영하되, 해당 유사시설의 실제 이용량 자료가 없을 경우에는 연구, 문헌자료를 참고하여 산정한다.

[해설]

(1)에 대하여

생활용수 수요량 산정시 원단위를 지자체별로 추정하였을 경우에는 과거의 상수도 급수량을 토대로 생활용수의 1인당 1일 물 사용량을 산정할때 지역의 물 공급량을 급수인구로 나누게 되면 관광용수와 항만, 공항 용수 등도 1인당 1일 물 사용량에 포함되어 있으므로 기타용수를 산정하여 반영하면 중복 산정하는 결과가 된다. 따라서 과거 시설에 의한 기타용수 수요량은 별도 반영하지 않는다.

(2)에 대하여

신규로 설치되는 시설에 의한 기타용수 수요량은 과거의 상수도 급수량에 포함되어 있지 않으므로 별도 산정하여 반영하고, 생활용수 산정시 표준도시원단위를 적용한 경우에는 해당 도시의 특성을 고려하여 기타용수 수요량을 별도 반영하되 공업용수 및 개발계획과의 중복여부 등을 검토하여 산정한다.

1) 공항용수

공항용수는 기 운영 중인 유사 공항의 용수이용량 등을 조사, 분석하여 적용하되, 산출이 곤란 할 경우에는 관련 연구 결과 등을 참고하여 적용한다.

[해설]

공항은 육상비행장 가운데 민간항공용으로 여객이나 화물의 항공운송에 필요한 시설과 기능을 갖추고, 항공기가 최소한 계기비행으로 이·착륙이 가능한 비행장을 말한다. 공항의 기능과 역할을 기준으로 구분하면 다음과 같다.

구 분	기능과 역할	항공수요 규모		현 황
중추공항	우리나라를 대표하는 공항	-		인천
거점공항	국내선 간선망, 중․단거리, 국제선 수요처리, 권역거점	(대형)	전국 국내선여객의 10% 이상	김포, 김해, 제주
		(소형)	대형의 수요 규모 미만	청주, 대구, 양양, 울산, 광주, 여수, 무안
일반공항	지역에 일반적인 항공 서비스를 제공	-		사천, 원주, 포항, 군산, (울진), (김제)

※ 자료 : 제3차 공항개발중장기 계획(건설교통부, 2006)

☞ <참고> 공항용수 수요 산정 사례

「특정용수 산정방법 연구(‘08, 건교부, 한국수자원공사)」에서는 공항용수의 수요는 탑승객과 방문객, 근무인원의 사용량, 항공기 급수 및 세척용수, 공항지원시설 급수량, 기타(소화, 살수, 임시) 급수량 등으로 구성된다. 우리나라 공항 설계시 적용한 원단위는 공항의 기능과 역할에 상관없이 유사한 원단위를 적용하고 있다.

기존 공항 계획시 적용한 원단위

구 분	단위	인천공항 실시설계 (‘98)	김포공항 실시설계 (‘83)	김해공항 실시설계 (‘87)	청주공항 실시설계 (‘90)	무안공항 실시설계 (‘99)
여 객	L/인	15	15	15	30	20
방문객	L/인	15	15	15	30	20
상주인원용수	L/인	200	100	100	150	120
기내식	L/인	40	-	-	-	-
항공기급수용수	L/회	-	2,500	2,500	-	1,500
지상장비정비용수	L/회	500	270	270	-	-
항공기세척용수	L/회	6,000	680	680	-	-
기타용수(소화,살수,임시)	-	전체의10%	-	-	-	-

현재 적용하고 있는 방법과 원단위의 적절성을 검토하고 위에서 인천공항의 ‘05년 예측량과 실 사용량을 비교한 결과, 실사용량은 예측량의 42% 수준으로, 기존의 산정방법을 적용하여 공항용수를 산정할 경우 과다한 수요량을 산정하게 되는 것으로 검토되었다.

인천공항 예측량(기존 원단위 적용)과 실 사용량 비교

구 분	원단위	2005년			2005년
		수 요	급수량 (㎥/일)	비율 (%)	실 측
탑승객	15L/인	74,562인/일	1,118	7.99	71,373인/일
방문객	15L/인	59,258인/일	889	6.35	-
상주인원	200L/인	41,007인/일	8,201	58.58	30,000인/일
항공기세척용수	6,000L/회	28회/일	168	1.20	-
기내식	40L/인	54,929식/일	2,197	15.69	-
지상장비정비용수	500L/회	215회/일	129	0.92	-
기타용수(소화,살수등)	전체용수 10%	-	1,298	9.27	-
계			14,000		5,892㎥/일
주」 1) ‘05년 추계 : 인천시, 1998, 인천시 수도정비 기본계획, 2) ‘05년 실측자료 : 인천공항공사

공항 분류체계에 의거 운영 중인 15개 공항의 5년간(‘02~’06) 물사용량과 인자간의 상관관계 분석을 통해 항목별 원단위를 제시한 결과는 아래 표와 같으며, 실 사용량이 가장 많은 상주인원 원단위가 상관성이 높은 것으로 분석되었다.

공항별 원단위 및 상관계수

전체 사용량과 각 인자와의 상관관계를 분석한 원단위임.

구 분			면 적		탑승객	상주 인원수
			대 지	건물 연면적
			(L/㎡․일)	(L/㎡․일)	(L/명․일)	(L/명․일)
전 체		원단위	0.276	4.094	36.0	209.4
		상관계수	0.921	0.960	0.930	0.952
중추 (A)		원단위	0.409	5.256	72.5	159.6
거점	대형 (B)	원단위	0.192	7.569	32.0	239.6
		상관계수	0.951	0.986	0.851	0.972
	소형 (C)	원단위	0.288	3.319	41.4	258.2
		상관계수	-0.748	.437	.591	0.908
일반 (D)		원단위	0.287	2.708	24.7	142.7
		상관계수	-0.739	0.571	-0.214	-0.030

2) 항만용수

선박공급용수는 장래 항만의 시설확장에 따른 접안시설 계획이 있는 경우 선박용수 수요량을 산정한다.

[해설]

항만은 선박이 안전하게 출입하고 정박할 수 있도록 자연적, 인공적으로 보호되어 여객을 승하선시키고 화물, 우편물 등을 적양(積楊)하는 장소이며, 항만용수는 선박공급용수, 항만기능시설의 급수량 및 항만 내 여객수송을 위한 여객터미널 용수의 수요로 구성된다. 그러나, 항만기능시설 용수와 여객터미널 용수는 생활용수 수요와 중복되므로 별도로 산정하지 않는 것이 바람직하다.

선박공급용수의 경우 생활용수 수요에 포함되는 경우도 있는데(급수전으로 공급) 이러한 경우에는 별도로 항만용수의 수요를 산정하지 않아야 하나, 계획 항만의 경우에는 선박공급용수를 반영하여야 한다.

☞ <참고> 선박공급용수 산정 사례

선박용수는 장래 해운물동량의 증가, 항만의 확장․신설에 따른 접안시설 계획이 있는 경우 선박용수 수요량을 산정하며, 항만 및 어항설계기준(`05, 해양수산부)에 의거 선박의 재화중량톤수(DWT)당 소요급수량 및 급수시간과 접안율, 급수율을 반영하여 선석당 급수량을 산정한다.

DWT(재화중량톤수) : 선박에 화믈 등을 실을 수 있는 최대 중량 톤수

선박급수량 = 선석수 × 선석당 단위급수량 × 동시접안율 × 급수율

선석당(선박의 톤수별) 급수량

선박의 톤수 (총톤수)	소요급수량 (㎥)	급수시간 (h)	급수전간격 (m)	1선석당 栓 수 (개소)	1栓의 급수능력 (㎥/h)
500	40	5	30	2	4
1,000	80	5	30~40	2	8
3,000	250~300	5	40~50	3~4	16
5,000	500	5	40~50	4	18
10,000	800	5	40~50	4	28
자료 출처 : 해양수산부, 2005, 항만 및 어항설계기준 보고서

① 전남남부권 광역상수도 타당성조사 및 기본계획

- 목포 신외항 안벽 실시설계 보고서(’95. 12, 해운항만청)에 의해 계획된 시설에 대하여 선박용수수요량 산출(접안율 : 50%, 급수율 : 32%)

선석당 급수량

선 석 (D.W.T)	소요급수량 (Ton)	급 수 시 간	접안율	급수율	시간당급수량 (Ton/hr)	비 고
1,000	80	15	0.5	0.32	0.85	8,000DWT급은 10,000DWT급에 포함
3,000	300	15	0.5	0.32	3.2
5,000	500	15	0.5	0.32	5.3
10,000	800	15	0.5	0.32	8.5
20,000	800	15	0.5	0.32	8.5
30,000	800	15	0.5	0.32	8.5

② 포항권 광역상수도 기본설계

- 영일만 신항개발에 따른 수요량산출(접안율 60%, 동시급수율 50%)

- 선박톤수에 따른 급수원단위

․ 5,000톤급 : 500㎥/일, 10,000톤이상 : 800㎥/일

선박용수 급수량

구 분	소요선박(대수)			급수량(㎥/일)
	1단계	2단계	3단계	1단계	2단계	3단계
5,000톤	1	1	2	300	300	500
10,000톤	8	14	22	3,200	5,600	8,800
계	9	15	24	3,500	5,900	9,300

③ 동해 공업용수도사업 기본 및 실시설계

- 장래 해운 물동량의 증가와 항만의 학장계획에 따른 접안시설능력 및 선박의 규모를 추정하여 용수수요량을 산정

- 선박톤수에 따른 급수원단위

․ 3,000톤 이하  : 300㎥/일, 10,000톤 이상 : 800㎥/일

선박용수 급수량

구 분	소요선박(대수)			급수량(㎥/일)
	1단계	2단계	3단계	1단계	2단계	3단계
3,000톤	1	2	2	240	240	240
10,000톤	1	9	10	640	2,880	3,200
계	2	11	14	880	3,120	3,440

※ 선박급수량=선석수×선석당소요급수량×동시접안율(50%)×급수율(80%)

※ 1단계 급수량 산정시는 급수율만 고려

3) 관광용수

관광용수의 수요산정은 실제 사용량을 조사․분석하여 적용하되, 산출이 곤란한 경우 유사도시나 국내외의 관련 문헌 자료 등을 참고하여 결정한다.

[해설]

관광지의 관광객수는 관광자원의 조건 및 이동자의 상황에 따라 특정 시점에 집중하는 경향을 보인다. 이를 관광지 이용의 계절성(집중성)이라고 하는데 관광용수의 산정은 1년중 가장 많은 관광객이 입장하는 날의 관광객 수(최대일 관광객수)를 기준으로 계획하여야 한다.

일반적으로 해수욕장, 스키장 등과 같이 여름, 겨울 등 일정 계절에만 집중하는 곳을 1계절형 자연공원, 유원지등 봄, 가을에 이용자가 집중하는 곳을 2계절형 등으로 보고 있으며 1계절형일수록 일집중율이 높으며 연간관광객의 특정일 집중도가 높음을 의미한다.

- 최대일 관광객수 = 연간 총 관광객수 × 최대일률

- 최대일률 : 연간 관광객수에 대한 최대일 관광객수의 비

구 분	1계절형	2계절형	3계절형	4계절형	비고
전국계획	1/8	1/15	1/30	1/50	적용
일 본	1/30	1/40	1/60	1/100

자료 출처 :  문화관광부, 1997, 관광진흥 10개년 계획에서 재구성

주) : 서울, 부산은 도시 특징을 지니면서 외래관광객이 많이 방문하는 도시(3계절형)이며, 기타지역은 2계절형

- 최대시 수요량(동시수용력) = 최대일 관광객수 × 서비스율 × 회전율

체제시간	1시간	2시간	3시간	4시간	5시간	6시간	7시간	8시간
회전율	1/4	1/2.5	1/2	1/1.7	1/1.5	1/1.4	1/1.3	1/1.2

- 서비스율(가동률) : 연평균 관광시설의 실제 이용률 (통상 0.6~0.8)

- 회전율 : 최대시 관광객수의 집중율, 그날의 전체 방문객과 가장 방문객이 많은 시점의 비율

관광객은 숙박 유무에 따라 당일 이용객과 숙박객으로 구분할 수 있으며, 급수원단위 산정에 있어 상주인구와 달리 용수사용 패턴이 상이하므로 해당 지역의 관광이용시설 등에서의 사용량을 구역계량 하여야 하나 관광객의 이용시간, 물사용 형태에 따라 차이가 많으므로 장기적이고 지속적인 조사자료가 필요하다.

기초자료 부족으로 원단위 산출이 곤란할 경우 일본의 “하수도시설계획 설계 지침과 해설(‘94, 일본하수도협회)”에서 제안하는 해당지역의 생활용수 가정용 급수량 원단위를 기준으로 숙박객은 50%, 당일 이용객은 15% 등을 참고하여 결정한다.

항목 사용구분	상주인구수량비율 (%)	숙박객수량비율 (%)	일귀객 수량비율 (%)	비고
음 용 취 사․ 조 리 식 기 세 정 목 욕 세 탁 청 소 수 세․ 세 안 수세식 변소 냉 난 방 잡 용 수 기 타	1 4 9 33 18 2 2 8 14 3 6	1 4 4 온천이용 6 2 2 8 14 3 6	2 2 온천이용 - 1 2 4 - 2 2
계	100	50	15

※ 자료 : 일본 국토교통성 도시․ 지역정비국하수도사업과, “観光地における下水道計画の策定について” (하수도계획연구회, 2002, “下水道計画の手引”에서 재인용)

총 관광객 중 숙박객, 일이용객의 비율은 관광지의 성격 및 지리적 여건등에 따라 차이가 많으므로 관련 계획(관광개발기본계획 등) 에서 추정한 관광수요 등을 참고하여 결정한다.

4) 군대용수

상수도로 공급중인 군대의 경우는 생활용수에 포함되어 있으므로 제외하고, 지하수 등 기존 수원을 상수도로 전환하거나 신규입지 예정인 군부대의 경우에는 기존 지하수 사용량 등 실사용량이나 군부대의 요구량, 유사 군부대 사용수량을 검토하여 산정한다.

상수도 수요량 예측업무 편람

⏱ 발 행 인 : 환경부, 국토해양부

⏱ 발 행 일 : 2008년 10월

⏱ 발 행 처 : 한국수자원공사

대전광역시 대덕구 신탄진로 560(연축동 산6-2)

한국수자원공사 수도기획처(☎ 042-629-3522~3523)