연구 대상인 우리나라 J_도시는 경남 서부에 위치하고 있으며, 2018년을 기준으로, 세대수는 130,438 가구이며, 총 345,990명이며, 총 사업체수는 30,859개이다. 또한 2018년 기준 동, 읍 및 면 단위로 35개의 행정소구역으로 구성되어 있다.

Fig. 2에서 나타낸바와 같이 J_시의 경우 2020년 2월 1차 대유행부터 지금까지 3차 대유행을 겪고 있으면서 2020년 10월까지는 거의 확진자수가 나타나지 않다가 2020년 11월부터 매달 50명 이상의 확진자가 나타나고 있으며, 이에 시청에서는 확진자 수를 줄이기 위해 사회적 거리두기 2.5단계를 유지하고 있는 실정이다.

본 연구에서는 2018년 1월부터 2020년 12월까지 행정동별, 용도별, 시민들의 수돗물 사용량 데이터를 입수하였다. 수돗물의 용도는 가정용(household), 업무용(office), 영업용(business) 및 대중탕용(public bath)으로 구분하고 있다. 가정용 수돗물은 통상 가정에서 사용하거나 10 m² 미만의 소규모 가계에서 사용하는 용수를 말하며, 업무용은 영리를 목적으로 물품을 제조하거나 판매하는 서비스를 제공하는 업소에서 사용하는 용수로 정의된다. 또한 영업용은 식품 접객업, 공연장, 숙박업 및 노래방과 같은 장소에서 사용하는 용수의 범주이며, 대중탕용은 일반 대중 목용업소에서 사용하는 용수를 일컫는다. 용도별 수돗물 소비량 데이터는 월별 수도 요금 산정을 위한 검침량을 토대로 도출하였다. 일 데이터를 취득하고 있지 않아 월 데이터를 이용하여 동, 읍 및 면 단위로 35개의 행정소구역의 2018년부터 2020년 12월까지 데이터를 시계열로 분석하였다. 소비량 패턴 분석을 위해서 월별 및 연도별 평균값과 데이터의 불규칙 변화 정도를 판단하기 위해서 분산값을 계산하였다. 또한 본 연구에서는 월별 소비 패턴의 연속성을 한 눈에 알아보기 위해 각 데이터를 무차원화 시킨 그래프를 도출하여 연도별로 비교하였다.

본 연구에서는 용도별 수돗물의 사용량 변화와 연계한 수도요금의 변동을 계산함으로써 대상 도시의 상수도 제정 상황을 예측하는데 도움이 되고자 하였다. 이에 J_시의 코로나-19 대유행 전과 후 연도별 수돗물 소비량을 도출하여 원단위 수도요금의 곱으로 세수의 변화 유무를 확인하였다. J_시에서는 가정용, 업무용, 영업용 및 대중탕용 원단위 수도요금은 각각 480원/m³, 810원/m³, 820원/m³ 및 790원/m³을 부과하고 있다. 용도별로 가정용에 비해 업무용, 영업용 및 대중탕용의 수도요금은 약 2배에 달한다.

다음 Fig. 3은 국내 중소도시인 J_도시의 2018년 1월부터 2020년 12월까지 월별 수돗물 사용량을 그래프로 나타낸 것이다. Fig. 3을 포함하여 각 소비 패턴을 나타내는 그래프의 가로축(X축)은 3개월을 분기(quarter)로 묶어 표시하였다. J_도시의 인구는 2018년 345,990명, 2021년 1월 기준으로 348,022명으로 약 2,000명도 정도 증가하였다. 이에 그래프상으로 가정용 용수의 사용량은 미세하게 증가하는 경향을 보이고 있으나 업무용, 영업용 및 대중탕 용수는 변화 추이가 크지 않는 것으로 조사되었다. J_도시에서는 가정용수가 가장 많고, 다음으로 영업용수, 업무용수 및 대중탕 용수가 순서대로 사용량을 차지하고 있다.

좀 더 자세히 코로나-19 대유행이 J_도시의 수돗물 사용 변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 각 용수별로 평균값과 분산값을 Table 1에 정리하였다.

상기 표에서 나타나듯이, 가정용은 2020년의 소비량이 2018년과 2019년에 비해 약간 높은 것을 알 수 있으며, 나머지 업무용, 영업용 및 대중탕용수는 소비량이 감소하는 것으로 나타났다. 아마도 재택근무가 증가하면서 가정용수의 소비는 증가하고 업무용 및 영업용수의 소비는 감소하는 것으로 판단된다. 흥미로운 것은 영업용수 및 대중탕 용수 소비량의 분산이 2020년에 매우 높게 나타나는 것으로 나타났는데, 아마도 거리두기 단계 조정관련 정부시책의 변화로 소비량의 변화가 확연하게 나타나기 때문이라 생각된다. 특히 대중탕 용수의 경우 2019년에 비해 2020년 소비량 분산값이 거의 2배나 높다.

다음 Fig. 4는 각 가정용, 업무용, 영업용 및 대중탕 용수소비량을 평균값으로 나누어 무차원화 시킨 값을 도시한 것이다. 가정용수의 경우 2018년부터 2020년까지 거의 동일한 패턴을 보이고 있으나 업무용수 및 영업용수의 경우 2018년 및 2019년에 비해 2020년 소비량의 최댓값 및 최솟값이 감소하는 경향을 보이고 있다. 더욱이 대중탕 용수의 경우 2020년 코로나-19 대유행에 따른 그 감소추세가 뚜렷이 나타나고 있다. 또한 가정용, 업무용 및 영업용수의 경우는 1사분기와 2사분기의 소비량이 현저히 저하되고 있으나 3사분기 및 4사분기초까지는 소비량이 증가하는 경향이 동일하게 나타나고 있다.

한편 다음 Table 2는 2018, 2019 및 2020년의 소비량에 앞서 언급한 용도별 원단위 수도요금을 곱하여 추산한 J_도시의 상수도사업의 수입을 추산한 결과를 정리한 것이다. J_도시 내 인구 증가와 재택근무 장기화로 인한 가정용수의 증가에 따른 가정용 수도요금의 증가는 확연히 나타나고 있다. 이에 반해 업무용, 영업용 및 대중탕 용수의 사용량 감소는 각 요도별 수도요금의 감소세를 나타내고 있다. J_도시 상수도 사업의 재정(finance) 측면에서 보자면 2018년과 2019년에 비해 2020년 총 수도요금은 약 1.42% 정도 감소하는 것으로 나타났다. J_시의 경우 특이하게 대학교와 같은 많은 교육기관이 운영 중에 있으며 이러한 교육기관에서는 세금이 면제된 수도 요금을 부과하고 있기에 본 연구 결과의 정확도는 약간의 유동성이 있다.

용도지역 중 상업지역의 하나로, 주민의 편의를 위해 소규모 상업 시설물이 몰려있는 지역을 근린상업지역이라고 한다. 본 연구에서는 J_도시 내 35개의 동, 읍 및 면 단위 지역 중 가장 번화한 근린 상업지역을 선정하여 이 지역의 2018년부터 2020년 말까지 수돗물 소비 패턴을 분석하였다. J_도시 내 G_동은 면적상으로 약 60% 정도의 소규모 상업 시설물들이 집중되어 있는 전형적인 근린상업지역이다. 다음 Fig. 5는 G_동의 2018년 1월부터 2020년 12월까지 월별 수돗물 사용량을 그래프로 나타낸 것이다. 본 연구의 대상이 된 G_동 근린상업 지역은 면적상 약 20% 정도의 주거단지가 형상되어 있다. 이에 2020년 평균 가정용수의 경우 약 10% 정도 증가하였으나, 업무용수는 24% 정도, 영업용수는 약 13%, 대중탕 용수의 경우 33% 정도 소비량이 감소한 것으로 나타났다(Table 3 참조). 3차에 걸친 코로나-19대유행에 정부 거리두기 방침으로 인해 대중탕 용수의 급감이 나타나고 있다. 재택근무 및 학생들의 비대면 수업으로 가정용수의 사용이 증가되었지만 업무용수와 영업용수의 소비량은 현저히 감소하는 양상을 보이고 있다. 특히 근린상업지역의 소규모 상업 시설의 경우 2020년 7월부터 12월까지는 감소한 소비량의 추세대로 변화없는 패턴을 그대로 보여주고 있다.

2020년 들어서 가정용수 소비량의 분산이 약 2배 정도 증가됨에 반해 소규모 상인들의 수돗물 소비량의 분산은 오히려 감소하는 경향을 보이고 있다. 이는 영업시간 단축 및 5인 이상 집합 금지 등으로 인한 수돗물 소비 양상이 어느 정도 감소한 상태로 이어진 결과라 판단된다.

오피스(Office)는 업무활동이 가능한 건축물로 정의되며, 사무업무가 주로 이루어지는 건물을 일컫는다. 업무활동이란 기능적인 측면에서 ‘책상에서 이루어지는 작업’으로 정의된다. J_도시 내 가장 대표적인 사무실 밀집지역 C_동을 선정하여 수돗물 소비 패턴을 분석하였다. J_도시 내 C_동은 공공기관 및 연구개발 기관을 포함하여 면적상으로 약 50% 정도 오피스가 차지하는 대표적인 사무실 밀집지역이다. 다음 Fig. 6은 C_동의 2018년 1월부터 2020년 12월까지 월별 수돗물 사용량을 그래프로 나타낸 것이다. C_동의 경우 사무실이 밀집되어 있고, 고층 아파트가 약 20% 정도 입주되어 있으며, 대규모 쇼핑몰과 상가건물들이 공존하고 있는 상황이다. 이에 근린상업 지역과 마찬가지로 2020년 가정용수 소비량이 약 22% 정도 증가하였다. 근린상업지역과의 차이는 업무용은 약 3%, 영업용은 약 13% 정도 증가했다는 것이다. 이는 사무실 밀집지역에 사무인력이 증가한 것도 그 원인이며, 전체적으로 2020년 9월 첫째 주 연휴이후 발생한 2차 대유행 이전에 거리두기 완화에 기인하여 업무용수와 영업용수의 순간적인 증가로 인해 발생한 소비 패턴인 것으로 사료된다. 2020년 8월에 대중탕 용수의 소비가 순간적으로 증가한 것은 해당 지역에 대규모 대중탕이 영업을 시작하면서 발생한 결과이다.

2019년 소비 양상에 비해 사무실 밀집지역인 C_동에서 영업용수의 사용량이 증가하고, 분산 또한 2배 정도(2018년에 비하면 4배 정도) 증가한 것은 사무실 업무 특성상 배달 음식을 주문하게 됨으로써 나타나게 된 현상으로 판단하고 있다. 특히 코로나-19 대유행이 시작된 2020년 초반부터 대부분의 사무실에서 배달 음식을 선호하게 됨으로써 영업용수의 사용이 지속적으로 증가하다가 1, 2차 대유행 시점에 수돗물의 소비량이 감소하는 양상을 보이고 있다. Table 4에서 나타낸 바와 같이 2018년 및 2019년 각 용도별 수돗물의 소비패턴은 거의 유사한 것으로 나타났지만 소비량에 대한 절대 값은 2019년이 2018년에 비해 높게 나타나는 것으로 조사되었다. 일반적으로 재택근무와 비대면 수업으로 인해 수돗물의 소비량이 감소할 것으로 예측하였지만 실제 조사결과 수돗물의 소비량의 작게 증가하는 현상을 보이고 있다.

공동주택은 부지와 층수에 따라 분류되며 공동 주택 용도에 해당하는 건축물의 종류로써 아파트, 연립주택 및 다세대 주택 등이 있다. J_도시 내 가장 대표적인 공동주택 밀집지역 P_동을 선정하여 수돗물 소비 패턴을 분석하였다. J_도시 내 P_동은 약 70% 정도 아파트와 다세대 주택이 차지하는 전형적인 공동주택 밀집지역이다. 다음 Fig. 7은 P_동의 2018년 1월부터 2020년 12월까지 월별 수돗물 사용량을 그래프로 나타낸 것이다. 아파트 등 공동주택이 밀집된 지역의 P_동의 경우 가정용수의 소비는 약 3% 정도 증가하였고, 업무용은 약 16% 정도 감소하였으며, 영업용은 약 2% 정도 증가하였다. 마지막으로 대중탕 용수는 9% 정도 감소하였다. 즉 앞서 언급한 근린상업 지역 및 사무실 밀집지역과 마찬가지고 코로나-19의 대유행이 가정용수 소비량의 증가를 가져오는 것은 명백하게 사실임을 증명하고 있다. 1차 대유행의 직후 4월에 대중탕을 제외한 가정용, 업무용 및 영업용 수돗물의 소비량이 감소가 일시적으로 나타나지만, 이는 2018년과 2019년에도 나타나는 현상이므로 코로나-19 대유행에 의한 결과라고 단정하기 어렵다. 업무용 소비량의 경우 다른 용도의 소비량에 비해 감소하는 양상이 크게 나타나게 되는데 이는 지역 경제의 어려움이 반영된 결과로 해석된다. 그럼에도 불구하고 가정용수 소비량의 변화량은 아주 미미한 것으로 조사되었다.

Table 5에서 나타낸 바와 같이 코로나 –19의 대유행 시기인 2020년 공동주택 밀집지역의 수돗물 소비패턴은 업무용 수돗물의 데이터 분산값 이외에 큰 변화를 찾아볼 수 없다. 업무용 수돗물의 경우 소비량 절대 값도 크게 감소하였으며, 소비 변화량의 정도를 파악할 수 있는 분산 값도 큰 것으로 나타났다.