International Seminar  선진국의 지속가능한 물관리 기술·정책 사례

“‘빗물 최적관리방안’ 통한 도시강우 유출수 관리 주목” 
(Stormwater Best Management Practices)                                                                  
도시화로 인해 상수원 오염 등 환경문제 심각…도심 오염폐수 규제 필요
캘리포니아, 중수·폐수·빗물 재이용 권고 ‘NET-ZERO’ 물 법령 준비 중

LA 면적 절반이 사막…강우량 적어

미국 캘리포니아주 전체 인구의 4분의 1이 거주하고 있는 LA카운티(County)의 전체 면적은 1만2천300㎢로 서울(605㎢)보다 20배 가량 넓으나 인구는 약 1천만 명으로 서울과 비슷해 인구밀도는 서울이 20배 가량 높다. LA 면적의 반은 사막지역인 까닭에 비가 많이 내리지 않으며, 연간 강우량을 비교해 보면 LA는 381㎜로 서울(1천450㎜)보다 크게 적다.

이처럼 LA는 서울과 인구수는 비슷하나 면적이 훨씬 넓은 까닭에 인구밀도는 크게 낮고, 비는 현저히 적게 오는 환경을 갖고 있다.

이 지역의 전체 수원 중 3분의 2는 지표수, 나머지는 지하수에 해당한다. 수원이 풍부하지 못한 탓에 북부 캘리포니아에서 생산되는 물은 전체 캘리포니아 인구의 4분의 1이 거주하는 LA지역의 물공급을 위해 모두 보내질 수밖에 없다.

미국 정부는 오래 전부터 도시화에 따른 물순환 문제에 관심을 가져 왔으며, 그 결과 많은 관련 규제 및 법이 만들어졌다. 도시화가 진행되면서 발생하는 가장 큰 문제로는 크게 △수문학·지형학 △오염물질 부하 △생물학적 효과 등 3가지를 꼽을 수 있다.

첫째는 수문학과 지형학에 관련한 문제로, 도시화로 인해 물순환에 교란이 생기고 균형이 깨짐과 동시에 지형이 바뀌게 된다. 이처럼 물순환 균형이 깨진 탓에 도시에 내리는 빗물이 오염되면서 오염물질이 강이나 하천, 바다로 흘러 들어가 물을 오염시킨다. 또한 지하수로 충전됐던 물이 땅으로 스며들지 못하고 그대로 바다로 흘러가 물의 균형에 균열이 발생하게 되며, 이로 인해 생태계 균형이 무너지는 등 도시화가 일으키는 나쁜 영향은 무수히 많다.

캘리포니아의 경우 물값의 70%는 사실상 에너지값이라고 볼 수 있다. 따라서 물을 절약하고 수원을 보호하는 것은 수자원뿐만 아니라 에너지자원을 보호하는 것까지 포함 커다란 파급효과를 가진다. 현재 캘리포니아 전체 에너지 사용량의 20%가 물과 관련된 에너지로 소요되는 만큼, 물을 보호하는 것은 엄청난 양의 에너지를 보전하는 것을 의미한다. 물관리가 단순히 물에 국한된 범주라고 판단하는 것은 잘못된 생각이다.

도시화가 되지 않은 자연 그대로의 상태에서는 비가 오면 나무와 풀이 물을 충분히 흡수하고, 많은 양의 물이 땅 밑으로 흘러 들어가 지하수를 충전한다. 그러나 도시화로 인해 나무 대신 집이 땅 위를 점령하면서 물은 흡수 또는 증발되지 못하고 아스팔트로 덮인 도로에 막혀 지하수로도 흘러 들어가지 못하게 됐다. 그런 와중에 도시화로 인해 오염된 물만이 하천이나 바다로 유실되어 막대한 자원손실을 야기하고 있다.

캘리포니아 역시 도시화로 인해 생겨난 오염물질이 땅 속으로 스며들지 못한 빗물과 섞여 강이나 하천으로 흘러 들어가 상수원을 오염시키는 등 환경오염 문제를 일으키고 있다. 지표수가 고갈되고 생태계는 파괴되어 가는 가운데 기후변화로 인해 이 모든 문제점들은 한층 더 악화되는 실정이다.

캘리포니아는 이러한 문제를 해결하기 위해 법률을 제정하고, 행정조직에서는 규제를, 지자체에선 각종 조례를 만드는 등 노력을 기울였다. 그 결과 1899년 미국 환경보호청(EPA)은 「수질오염방지법(Clean Water Act)」을 제정, 지금까지 개정을 거듭하며 현재 미국 환경분야에서 가장 많이 사용되는 법으로 활용하고 있다.

최초의 「수질오염방지법」은 강이나 하천에 각종 생활·공업폐수가 흘러들어가 수원을 오염시키는 데서 기인하는 환경오염을 관리한다는 취지에서 1899년에 처음 제정됐다. 특히 가장 처음에 개정된 1987년 수정안에서는 초기의 「수질오염방지법」이 점오염원에만 초점을 맞췄다면, 개정을 거듭하며 현재는 관리 범주에 비점오염원도 포함시킨 점이 주목할 만하다.

 수정안을 개정함으로써 생활·공업폐수로 인한 문제는 해결됐으나 여전히 강, 하천, 상수도원의 오염은 심각한 상태이며, 그 원인으로 길거리에서 흘러나오는 더러운 물이 지목되었다. 결국 도심 속 오염폐수를 규제하는 데 대한 필요성은 도시화로부터 시작됐다고 볼 수 있다. 이에 길거리 폐수 등 도심 속 오염원의 수질 및 수량을 산업폐수와 동일하게 규제하는 내용을 담은 개정안에 따라 관할 지역 지자체는 우수관으로 보내지는 물 또는 강으로 방류되는 물의 오염도를 직접 재어 벌금을 내야한다.

도심지의 점오염원과 비점오염원을 동시에 관리하는 방안인 ‘국가오염배출제거시스템(National Pollutant Dis-charge Elimination System, NPDES)’에 따라 허가 없이 지표수로 점오염원의 오염물질을 방출하는 행위는 금지되고 있다. 배출 허가를 받기 위해서는 수질기준을 충족하는 동시에 수질오염 총량제에 적합해야 한다. 수질오염 총량관리 목록으로는 △쓰레기 △지표세균 △금속류 △독성 오염 물질 △영양물질(N, P) 등이 있다.

비구조적 BMP, 세금 활용 경제적

도시강우 유출수의 영향을 조절하기 위한 여러 가지 방안 가운데 미국은 ‘빗물 최적관리방안(Best Management Practices, BMP)’을 통해 수량, 수질, 오염물질 등을 관리하는 방안에 주목했다.

빗물 BMP는 비구조적 BMP와 구조적 BMP로 구분된다. 비구조적 BMP는 오염물질과 같이 수자원 균형을 깨는 요인들을 사전에 방지하기 위한 방안으로, 행정적인 법령의 상정을 통해 수질을 보호하는 것을 목표로 한다. 예를 들어 제초제나 살충제로 많이 쓰이는 DDT는 도시를 심각하게 오염시키는 탓에 아예 상품으로 만들지 못하도록 금지시켰고, 페인트에서는 납 성분이 포함되었는지의 여부를 엄격하게 관리하도록 했다.

또한 각종 지자체에서 하수관에 오수를 몰래 버리는 행위는 사전 교육을 통해 예방토록 했으며, 도심지에서 배출되는 구리오염물질의 가장 큰 원인으로 지목되는 브레이크 패드에 구리를 사용하지 않도록 규제하는 것도 비구조적 BMP에 포함된다. 이처럼 비구조적 BMP는 구조적인 방안에 의존하기 전 국민 계몽을 통해 사전에 오염을 예방함으로써 세금을 현명하게 사용한다는 측면에서 경제적이기까지 하다.

한편, 구조적 BMP는 이미 수자원 균형이 깨졌을 경우 기계적인 방법이나 특정 시설을 통해 균형을 바로잡는 것을 의미한다. 주차장 보도블록에 구멍을 뚫어 오염수가 지하로 흡수되도록 조치를 취하거나, 도심지 안에 인공습지를 조성함으로써 오염수가 곧바로 강·하천으로 방류되어 수원을 오염시키는 것을 방지하는 등의 방안이 구조적 BMP에 해당된다.

‘저영향개발(Low Impact Develop-ment, LID)’은 비구조적 BMP 및 구조적 BMP 등 여러 가지 방법을 총칭한 것을 의미한다. 도시화가 진행됨에 따라 물의 균형이 깨져 수자원의 고갈·오염 및 생태계 파괴, 에너지 사용량의 증가 등 여러 폐해를 야기했던 도심지 개발의 패러다임을 전환한다는 취지에서 시작된 개발 방법으로 △옥상녹화 △저류연못 △저습지 △투수성 포장 △침투화분 등 여러 형태가 있다.

저영향개발이 갖고 있는 가장 큰 문제는 과연 혜택의 정량화된 측정이 가능한가에 대한 의문이다. 얼마만큼 수자원을 보호하고 수질을 개선할 수 있는지, 또는 물순환 균형을 얼마나 향상시키는지 등 투자 대비 이득에 관한 현실적인 질문들이 존재한다.

한편, 유역의 우선순위를 설정하기 위한 보다 현명한 전략이 필요해짐에 따라 의사결정을 지원할 수 있는 시스템이 요구됐고, 그 결과 ‘유역관리 모델링 시스템(Watershed Management Model-ing System, WMMS)’이 만들어졌다. 이 성공적인 시스템을 통해 LA는 가구마다 발생하는 물·토지 사용용도 등을 데이터베이스화할 수 있게 됐으며, 도심지의 모든 물순환과 관련된 각각의 요인들이 관리 범주에 포함됐다.

물순환 증진을 통한 미국 정부의 궁극적인 바람은 각 지역 거주민들의 삶의 질을 높이고 생활수준을 높여 국민의 안녕을 기원하는 것이다. 이를 위한 노력의 일환으로 하나의 혜택으로부터 여러 가지 가치와 혜택을 동시에 창출할 수 있는 ‘다수이익(multi-benefit) BMP’ 계획이 만들어졌다. 아울러 홍수, 가뭄, 수질악화 등 지역마다 갖고 있는 물문제는 저마다 다르므로 해당 유역에 적합한 물문제 해결방안 및 수자원 보호방안을 구축하는 것은 모든 정책 부분에서 가장 중요하다.

아주 적은 양의 비에도 홍수가 나던 선밸리(Sun Valley)는 모델링 시스템을 활용한 다수이익 BMP 계획의 가장 우수한 사례로 꼽힌다. 선밸리는 지면이 모두 아스팔트로 덮인 탓에 빗물이 지하수로 유입되지 못해 지하수원이 모두 고갈됐으며, 흡수되지 못한 더러운 빗물이 LA강으로 곧장 유입되어 환경적으로 큰 문제를 안고 있었다.

시는 이를 해결하기 위해 저영향개발 기술과 다수이익 BMP를 활용해 수질 개선 및 수자원 확보, 홍수로부터 지역사회 보호 등을 이뤄냈다. 특히 지하에는 빗물 저장 공간을 만들어 홍수, 지하수, 수자원 등의 문제를 예방하고 그 위에 축구장과 같은 위락시설을 만들어 주민들에게 쉴 공간을 제공하는 등 효율적인 비용으로 다수의 가치를 창출했다.

최근 미국에서는 물절약 및 물사용 규제와 관련한 많은 정책과 법안을 제정하고 있다. 특히 LA의 85개 시는 수자원을 보호하고 자원의 유실을 막기 위해 저영향개발을 시의 조례로 만들어 강제하고 있다. 이에 따라 건축 시에는 빗물의 유실을 막기 위한 장치가 설계되었는지 확인 후 건설 허가를 받을 수 있으며, 각 가정에서는 빗물통 등을 이용해 빗물을 내부에서 처리해야만 한다. 이 조례는 개인뿐 아니라 공공기관, 도로 등 공공에도 동일하게 적용된다.

아놀드 슈왈제너거(Arnold Schwar-zenegger) 전 캘리포니아 주지사는 지난 2008년 모든 캘리포니아 상수 공급청에 2020년까지 상수원의 담수 사용을 20% 줄이라는 행정명령을 내린 바 있다.

이는 지표수 사용을 20% 절감하고 다른 수원으로부터 물을 공급할 수 있도록 강제함으로써 폐수재사용 기회를 넓힌 것이다. 2015년 역사상 최악의 가뭄을 겪은 캘리포니아는 이와 같은 행정명령에 따라 주 전체의 모든 주민들이 연간 물사용량을 25% 줄이는 데 성공했다.

‘NET-ZERO’ 물 법령에 따르면 모든 물수요는 지역의 수자원에 의해 충족되므로 현지에서 해결해야 하며, 이를 위한 방안으로 물절약과 중수·폐수·빗물 등 대체 수자원의 재이용이 권고된다.

집이 아닌 다른 곳에서 물을 끌어다 쓰면 벌금이 부과되므로 빗물과 생활폐수를 적극 재활용하고 절약형 수도꼭지 등으로 교체해 물절약을 실천하는 등 주민들의 적극적인 협조가 요구된다. 한편으로는 ‘NET-ZERO’ 물 법령의 시행이 현실적으로 불가능하다는 반대의견도 많으나 물절약에 대한 정치적 의지를 나타내는 법안으로 현재 준비 중에 있다. 

이와 비슷한 강제적인 조례를 만들어 2015년부터 시행 중인 샌프란시스코는 싱크대, 세탁기 등 집 안에서 나오는 모든 물을 100% 재사용하고 빗물을 활용하여 마당(잔디)과 화장실에서 사용토록 했다. 대형 빌딩도 마찬가지로 손 씻는 물까지 재사용하는 것은 물론, 지하실에 별도의 하수처리시설을 만들어 여러 용도로 활용하고 있다.

시민들은 도시화와 기후변화로 인해 물순환 균형이 깨지고 물부족이 발생하는 현 상항을 빠르게 인지하지 못할 수도 있다. 따라서 문제를 극복하고 수자원을 보호하기 위해 정부는 학계 및 기업과의 논의를 통하여 좋은 정책을 만들고 실행해 나가야만 한다.

[『워터저널』 2016년  9월호에 게재]