대청호 녹조로 인한 가장 큰 문제는 상수원수 오염

상수원수 취수구, 호소중심부나 대청댐 바로 아래 하천수역으로 이전 바람직

          대청호 조류문제 해법         

대청호의 조류는 여름철이 되면 어김없이 발생한다. 대청호의 조류 발생은 연례행사가 되어 있다. 예를 들어, 2009년, 2010년 및 2011년의 대청호의 조류 발생 기사를 보면 그 발생시기와 내용이 거의 비슷한 것을 발견할 수 있다.

“금강유역환경청, 대청호 조류주의보 발령(2009/08/07)
(대전=연합뉴스) 김준호 기자 = 충청권의 상수원인 대청호에 조류주의보가 내려졌다. 금강유역환경청은 지난달 29일과 지난 5일 2차례에 걸쳐 대청호 수질을 분석한 결과 충북 보은군 회남면 회남수역의 클로로필-a(엽록소) 농도가 32.3㎎/㎥와 16.6㎎/㎥, 남조류는 1만2천404개/mL와 1만3천694개/mL로 나타났다고 6일 밝혔다.…”

“대청호 올 첫 ‘조류주의보’(충청소식 2010/07/08)
올 들어 대청호에 첫 조류가 발생해 관계당국이 확산방지에 나섰다. 금강유역환경청은 7일 보은군 일대 회남수역에 조류주의보를 발령했다고 밝혔다.

금강유역환경청이 지난 6월28일과 5일 2주에 걸쳐 대청호 회남수역의 수질을 분석한 결과 클로로필-a 농도는 21.6㎎/㎥과 24.7㎎/㎥, 남조류 세포수는 1만1천868cells/mL와 5천694cells/mL로 나타났다.…”

“대청호에 올해 첫 조류주의보 발령(2011/08/12)
금강유역환경청은 11일 대청호 회남·추동·문의 수역에 조류주의보를 발령한다고 밝혔다. 대청호에 조류주의보가 내려진 것은 올 들어 처음이다. 환경청에 따르면 이달 1일과 10일 대청호 수질을 분석한 결과 청원군 문의 수역의 클로로필-a(엽록소) 농도가 23.8㎎/㎥와 37.5㎎/㎥, 남조류 세포 수는 각각 6천82개/mL와 1만168개/mL로 나타났다. 환경청은‘대청호 3개 수역의 클로로필-a 농도와 남조류 세포수가 주의보 발령기준치(15㎎/㎥, 500개/mL)를 각각 초과했다’고 밝혔다.…”

특이한 대청호 조류 발생원인

조류 발생의 3대 요소는 영양염류, 수온 및 일조시간이다. 대청호 조류 발생의 원인이 되는 영양염류는 총인(T-P)이다. 대청호의 주요 수질측정지점의 총인의 농도는 댐 앞이 최저 0.013㎎/L이고, 장계국민관광단지의 최고 0.029㎎/L이다.

총인의 대청호 조류 발생 기여도를 분석하기 위해 조류 발생이 상대적으로 적은 충주호와 소양호의 총인 농도와 대청호의 총인 농도를 비교해 보면 연평균농도는 소양호와 충주호가 대청호보다 오히려 더 높거나 비슷하다. 조류가 많이 발생하는 여름철의 총인의 월평균 농도는 대청호가 의외로 가장 낮다.

수온은 호소의 조류 발생의 주요 원인 중 하나다. 수온이 높으면 조류 발생 확률이 그만큼 커진다. 연평균수온을 보면 대청호, 충주호, 및 소양호가 각각 섭씨 15도, 13도 및 10도로 대청호가 가장 높고, 특히 조류 발생 시기인 5월부터 10월까지의 수온은 대청호가 특이하게 가장 높다.

일조시간은 조류 발생의 필수조건인 광합성의 양과 효율을 좌우하는 주요 조건 중의 하나다. 대청호와 소양호 및 충주호의 연간 일조시간은 각각 2천373시간, 1천983시간, 1천934시간이다.

특히, 조류가 발생하는 여름철의 일조시간은 대청호가 유난히 길다. 그밖에 조류 발생의 주요 원인의 하나가 될 수 있는 호소의 수심은 대청호의 평균수심이 20.0m로서 충주호의 평균수심 28.4m나 소양호의 평균수심인 41.4m보다 얕다.

대청호 조류 발생은 자연적인 현상

대청호 조류 발생의 가장 큰 원인은 높은 수온과 긴 일조시간이다. 수온과 일조시간은 자연적인 현상이므로 대청호의 조류 발생은 자연적인 현상이라는 말이 된다. 이것은 인위적으로 수온을 낮추고 일조시간을 줄이는 것은 불가능하므로 대청호 조류 발생을 현재 수준 이하고 낮출 수 있는 인위적인 대책은 없다는 것을 말한다.

이것은 조류의 원인물질인 총인(T-P)의 농도를 목표수질인 0.01㎎/L로 낮추어도 조류 발생의 방지에는 별 효과가 없이 막대한 재원만 낭비될 수 있다. 또한 총인 유입량의 추가적인 삭감을 위한 점오염원이나 비점오염원 대책이 예산만 낭비할 뿐 대청호의 조류 발생을 방지하는 효과는 미미할 수밖에 없다는 것을 의미할 수도 있다. 상징적으로 말하자면 대청호의 조류 발생을 방지하기 위한 현재의 대책은 ‘조그만 수초 섬 하나로 자연과 대결’하겠다는 것이다.

호소 가장자리 설치된 상수원수 취수구

같은 호소일 경우 수심이 얕을수록 녹조의 농도는 높아진다. 다시 말하면 수심이 얕은 호소가장자리의 녹조 농도가 가장 높고 수심이 깊은 호소중심부로 갈수록 녹조의 농도가 낮아진다. 그것은 가장자리의 수온이 중심부보다 높고 총인의 농도도 중심부보다 가장자리가 더 높기 때문이다.

이것은 호소의 상수원수 취수구는 호소중심부의 수심이 깊은 곳에 설치되어야 하며, 취수구가 수심이 깊은 호소중심부의 광합성 층 아래 적정한 깊이에 설치되면 녹조에 의한 상수원수의 오염으로부터 자유로운, 깨끗한 상수원수를 취수할 수 있다는 것을 말한다.

외국의 예를 보면, 호소에서 상수원수를 취수할 경우 호소의 가장자리로부터 500m 정도 떨어진 지점의 수면으로부터 20∼30m 아래 부분에 상수원수 취수구를 설치하는 것이 통례로 되어 있다. 이것은 녹조로 인한 상수원수의 오염을 방지하기 위한 것이다.

그러나 대청호의 상수원수 취수구 설치지점은 이러한 전문성과 상식을 크게 벗어나 있다. 대청호의 추동취수구와 문의취수구는 대청호의 가장자리 중 가장 후미지고 수심이 얕아 녹조의 대량 발생 조건이 가장 잘 갖추어진 지점에 설치되어 있다.

대청호의 추동취수구는 호소가장자리로부터 30m 떨어진 지점에 설치되어 있고([그림 1] 참조), 문의취수구는 호소가장자리에 거의 붙어있다시피 한 지점에 설치되어 있다([그림 2] 참조). 이와 같이 대청호의 상수원수 취수구를 가장 오염이 심한 지점을 골라서 설치한 이유는 무엇일까.

취수구 이전이 유일한 해법 중 하나

대청호 녹조 발생의 가장 중요한 원인인 수온과 일조시간은 자연적인 현상이므로 인위적인 대책으로는 그 근본적인 치유가 어렵다. 그러나 한 가지 다행인 것은 대청호 녹조 발생이 호소 가장자리 부근에 집중되어 있어 호소의 큰 부분의 생태계에는 심각한 영향을 미치지 않는다는 것이다.

대청호 녹조로 인해 발생하는 가장 큰 문제는 상수원수의 오염이다. 녹조로 인한 이러한 오염 문제를 해결하기 위한 제1의 방법은 상수원수 취수구를 녹조로부터 안전한 호소중심부의 적정 지점으로 이전하는 것이고, 제2의 방법은 상수원수 취수구를 대청댐 바로 아래 하천수역으로 이전하는 것이다.

대청호의 수질은 가장자리보다는 중심부에 가까울수록 좋아지고, 상류보다는 하류로 내려갈수록 좋아져서 댐 부근의 수질이 호소 내에서는 가장 좋고, 댐 바로 아래의 하천수역의 수질은 댐 부근의 수질보다 더 좋다.

대청호 조류문제의 해법은 상류의 인 처리를 강화하는 것도 아니고 수초 섬의 설치도 아니다. 대청호 조류문제의 유일하고 영구적이며 비용 효과적이고 단순 명료한 해법은 상수원수 취수구를 이전하는 것이다. 수온과 일조시간과의 싸움은 승산이 없다.

[『워터저널』 2012.7월호에 게재]