옥상 물탱크는 어디로 갔을까? 고층 아파트에 물이 올라가는 원리

왜 물을 옥상까지 올렸다가 다시 내려보냈을까

아파트 옥상을 올려다보다 "저 건물은 위에 물탱크가 안 보이는데, 높은 층까지 물이 어떻게 올라갈까" 하는 궁금증이 생겼다고 해보자. 답은 옥상 수조의 높이로 만들던 압력을 펌프와 제어장치가 대신할 수 있기 때문이다. 공동주택관리정보시스템 K-apt도 높은 수조에서 물을 내려보내는 고가수조식과, 지하저수조의 물을 펌프로 공급하는 부스터 방식을 구분한다.

수도 본관의 압력만으로 건물 전체에 필요한 물을 대기 어려울 때, 높은 곳에 물을 저장해 내려보내는 방법을 쓸 수 있다. 일반적인 고가수조식은 펌프로 옥상 수조를 채운 뒤, 높이 차이가 만드는 압력으로 각 세대에 물을 보낸다. 겉으로는 올라갔다 내려오는 우회 같지만, 옥상 수조는 물을 모아두는 장소이면서 압력을 만드는 장치다.

정지한 물에서는 수면과 수도꼭지의 높이 차이가 클수록 압력이 커진다. 물의 밀도를 약 1,000kg/㎥로 두면 높이 차이 10m는 약 0.098MPa, 5m는 약 0.049MPa, 30m는 약 0.294MPa다. 그래서 수조와 가까운 최상층은 아래층보다 확보되는 높이 차이가 작다. 위 도판의 25층이 0.039MPa에 그치는 이유다.

이 방식도 처음 물을 올릴 때는 펌프가 필요하다. 중력을 이용한다는 말이 전기를 전혀 쓰지 않는다는 뜻은 아니다. 아래 계산기로 층수와 층고를 바꿔 보면, 같은 건물 안에서도 층마다 높이 차이가 얼마나 달라지는지 확인할 수 있다.

추정치다. 수도꼭지는 각 층 바닥 1m 위로 두고 p = 1,000 × 9.8 × 높이 차이로 계산했다. 흐르는 물의 손실, 부스터 가압, 감압장치, 실제 수조 위치는 반영하지 않으며 우리 집의 실제 수압을 판정하는 값이 아니다.

옥상 높이 대신, 펌프가 압력을 조절한다

부스터 방식에서는 옥상에 물을 올려놓고 기다리는 대신 펌프가 필요한 압력을 만들어 세대로 보낸다. K-apt는 지하저수조에 물을 받은 뒤 여러 펌프를 두고, 센서가 감지한 압력에 따라 가동하는 펌프 수를 조절하는 방식으로 설명한다. 장면을 따라 내려가면 두 방식의 경로가 차례로 드러난다.

제조사 Grundfos의 기술자료도 두 방식을 비교하면서 수조 공간, 구조 하중, 청소·점검 같은 조건을 함께 다룬다. 정리하면, 눈에 보이던 수조의 역할이 다른 위치의 설비로 옮겨간 것이다.

옥상 수조가 없어도 지하저수조는 남아 있을 수 있다

여기서 '부스터'와 '수도 직결'을 같은 말로 쓰면 혼동이 생긴다. 지하저수조에 물을 모은 뒤 펌프로 공급하는 방식에서는 저장은 저수조가, 가압은 펌프가 맡는다. 옥상 수조가 없더라도 저장시설이 남아 있는 구성이다.

다른 경로도 있다. 서울시는 2017년 발표에서 직결급수를 저수조와 옥상 물탱크를 생략하고 부스터펌프로 세대에 바로 급수하는 방식으로 설명했고, 강남구 도곡대림아파트 등 34개 단지(1만3,299세대)가 그해 4월까지 전환을 마쳤다고 밝혔다. 그해 목표는 기존 80개 단지와 신축 30개 단지, 모두 110개 단지였다.

경로는 원리를 보여주는 단순화다. 실제 단지는 밸브·압력탱크·구역별 배관이 더해지고, 동마다 구성이 다를 수 있다. 직결 부스터 행의 "본관 압력 위에 보탬"은 저수조를 거치지 않는다는 서울시 설명에서 끌어낸 풀이다.

그러니 "부스터펌프가 있습니다"라는 정보만으로 저수조가 없는 집이라고 판단할 수 없다. 도곡대림 사례도 당시의 전환 기록이지, 현재 전국 아파트의 보편적인 급수방식이나 그 단지의 최신 설비 상태를 확인한 자료는 아니다. 저장시설을 거치는지와 압력을 무엇으로 만드는지는 별개의 질문이다.

높은 층에 맞춰 압력을 올리면, 낮은 층은 어떨까

높은 건물의 급수는 물을 꼭대기까지 올리는 데서 끝나지 않는다. 하나의 계통으로 높은 층에 필요한 압력을 확보하면, 낮은 층에서는 압력이 과도해지는지 함께 검토해야 한다. Grundfos의 급수설계 자료는 층별 압력 차이가 지나치게 벌어지지 않도록 급수 구역을 나누는 방식을 설명하고, 같은 회사 기술자료는 한 계통의 옥상 수조식이라면 아래층에 감압밸브를 달아야 한다고 적는다.

저층·중층·고층을 서로 다른 급수 구역으로 구성하는 식이다. 이는 원리를 이해하기 위한 구분이지 모든 아파트에 적용되는 고정된 층수 기준은 아니다. 옥상 수조와 부스터를 함께 쓰는 구성도 있다. Grundfos는 옥상 부스터가 꼭대기 3~4개 층의 압력을 높이고 나머지는 중력으로 공급하는 예를 든다.

집에서 원하는 것은 무조건 센 수압이 아니라, 실제로 물을 쓸 때 필요한 양과 압력이 유지되는 것이다. 건물 전체의 방식만 보고 한 세대의 샤워 수압까지 판정할 수 없는 이유도 여기에 있다.

실제 관리기록에서도 서로 다른 설비가 등장한다

이 차이는 교과서 안에만 있지 않다. K-apt의 수의계약 공개 내역에는 다음과 같은 공사가 올라 있다.

계약 공개기록을 비교한 표다. 현재 단지 전체의 급수방식 분류나 공사 완료·성능을 현장에서 확인한 결과는 아니다.

첫 번째에서는 높은 수조의 수위 조절과 관련된 부품이, 두 번째에서는 펌프의 제어장치가 공사 대상으로 등장한다. 이 기록만으로 뜨란채의 모든 동이 같은 방식이라고 정하거나, 우장산롯데캐슬에 옥상 수조가 전혀 없다고 결론 내릴 수는 없다. 다만 눈에 잘 보이지 않는 급수설비도 실제로 보수하고 교체하는 주거 기반시설이라는 점은 확인된다. 옥상만 올려다보는 것보다 계통도와 관리기록을 함께 보는 이유다.

LOCATEWISE가 보는 '사라진 물탱크'

옥상 수조와 펌프는 전력이 끊겼을 때의 조건도 다르다. 자연유하로 공급하는 수조는 쓸 수 있는 물과 높이 차이가 남아 있는 동안 공급을 이어갈 수 있다. 반면 가압이 필요한 계통은 펌프와 전원 확보가 중요하다.

변화는 '물탱크가 사라져서 관리할 것이 줄었다'로 끝나지 않는다. 저장은 어디에서 하고, 압력은 무엇으로 만들며, 고장이나 정전 때는 어떻게 공급을 이어갈지로 관리의 질문이 바뀐다. 옥상 수조의 유무만으로 수질과 수압, 관리비의 우열을 매길 수는 없다. 어느 집의 물줄기가 약하다는 관찰만으로 단지 전체 급수방식의 문제라고 단정해서도 안 된다. 그 세대에서 확인한 현상과 공용계통을 잇는 점검이 필요하다.

옥상 물탱크가 없어졌다고 물을 공급하는 일이 사라진 것은 아니다. 높은 곳에 물을 저장해 압력을 얻던 기능을, 펌프와 제어가 대신할 수 있게 된 것이다.

아파트의 기술 변화는 새 장비가 늘어나는 모습으로만 나타나지 않는다. 익숙한 시설이 눈앞에서 사라지고, 그 역할이 다른 곳으로 옮겨가는 모습으로도 나타난다. 집을 볼 때는 "물탱크가 있나요?" 다음에 이 순서로 물어보자.

그 답이 옥상의 풍경과 수도꼭지 사이를 이어준다.

다음 편 — 36편 「차량기지가 떠나면 왜 대규모 개발 이야기가 나올까? 철도부지의 다음 용도」에서는 철도가 차지하던 땅의 기능이 옮겨간 뒤, 그 공간을 다시 도시의 일부로 쓰기까지 어떤 과정이 필요한지 살펴본다.