“증가하는 미래 물수요 대응 위한 물관리 체계 구축”

극한가뭄·홍수·녹조 등 고려한 선제적 대응체계 마련…물안심 사회 구현

수열에너지 도입 등 물자원 활용 탄소중립 이행…물기술 자립화로 해외 진출

기후변화 시대가 일상화되어 가고 있다. 지난 2020년 중부지방에 역대 최장기간(54일) 장마가 발생했으며, 지난해 8월에는 1907년 기상 관측 이래 최대 집중호우로 3천155억 원의 재산피해와 19명의 인명피해를 입었다. 특히 지난해 기록적인 극한 가뭄으로 전남 일부 섬 지역에서 제한급수가 실시됐고, 광주·전남 지역에서는 1973년 기상관측 이래 역대 세 번째 최저 누적 강수량을 기록했다. 지난해 조류경보 ‘경계’ 발령일수는 206일로, 최근 10년 중 최고치를 기록하는 등 녹조 관련 문제가 제기됐다.

또한 산업이 발전함에 따라 물수요도 증가하고 있다. 이를 충족하려면 대체수자원을 확보하는 것이 중요하다. 산업 용수가 부족할 시 기업운영과 국가의 경제적 손실에 대한 위험이 상존하며, 국내 물공급 여건으로 우리나라 반도체 기업이 시설을 확장하는 데 어려움을 겪고 있어 새로운 용수 공급과정이 필요하다.

아울러 세계 물산업 시장은 2021년 8천317억 달러 규모에서 오는 2027년 9천989억 달러로 점차 확대될 전망이다. 미국과 중국, 일본은 세계 물시장의 약 50%를 차지하는 한편, 한국 물시장은 세계 12위 규모다. 사우디아라비아 네옴시티 건설, 인도네시아 신수도 인프라 구축, 아랍에미리트(UAE) 해수담수화 수요 등 세계 물시장이 확대됨에 따라 우리나라도 이에 맞춰 전략적으로 접근해야 한다.

수량·수질 일원화로 통합물관리 시대 개막

1960년대부터 우리나라 물관리 정책은 △「하천법」(1961년)·「하수도법」(1966년) 제정 △5대강 치수사업 추진(1974년) △「환경보전법」 제정(1977년) △수자원장기종합계획 수립(1981년) △물관리종합대책 수립(1986년) 등 산업발전 및 위생관리 중심으로 이뤄졌다.

1990〜2000년대에 들어서는 친환경 수질·수생태 관리 제도가 도입돼 주암, 부안 등 중규모댐 건설 및 하천 환경정비 시범사업(1998년)이 추진됐으며, 같은 해 4대강 수계 종합대책이 수립됐다. 2010년대 이후로는 유역통합물관리로 발전돼 지방상수도 현대화 전면착수(2017년), 「친수법」 제정(2010년) 등 기후변화 적응 및 친수 활용에 초점을 뒀다. 특히 2018년 수량·수질 일원화로 통합물관리 시대가 열렸으며, 지난해에는 하천관리 기능도 일원화됐다.

환경부는 기후위기 시대에 맞춰 2023년 물관리 ‘3대 기본목표와 10대 핵심과제’를 선정해 추진하고 있다. ‘기후위기에도 국민이 안전하게 누릴 수 있는 물 안심 사회 구현’이라는 비전을 바탕으로 △홍수·가뭄 등 물위기로부터 안전한 사회 구축 △국민이 함께 누리는 통합물관리의 성과 △물이용 에너지 등 새로운 물의 가치 창출 등 3대 기본 목표를 설정했다.

홍수방어 인프라 확대 및 도시침수 대응력 강화

① 미래 극한 홍수를 고려한 사전예방적 대응력 강화 환경부는 홍수방어 인프라를 확장하기 위해 12월부터 2024년 3월까지 지방하천을 국가하천으로 승격하는 등 지류·지천 정비를 확대할 예정이다. 또, 효과적인 물그릇 확보를 위한 댐 건설 기본구상 및 타당성 조사를 실시하고, 댐-하천 디지털트윈 플랫폼을 구축해 신규 댐 건설 및 리모델링을 추진할 방침이다.

특히 지난해 9월 태풍 ‘힌남노’의 영향으로 하천 범람 피해가 발생한 포항 냉천의 상류지역에 홍수조절전용 항사댐을 건설해 홍수대응능력을 제고할 예정이며, 광명 목감천에 강변저류지를 조성해 홍수방어 능력을 증대시키고 치수기능을 확보할 계획이다.

또한 도시침수 대응력 확보를 위해 대심도 빗물터널을 설치하고, 하수관로 중점관리지역 지정을 확대할 예정이다. 인구 밀집 지역인 광화문과 강남역에 대심도 빗물터널을 설치해 하수관로의 설계용량을 초과하는 빗물을 지하에 저류해 도시침수를 방지하고, 하수관로 중점관리지역에 하수관 개량 및 빗물펌프장 신설 등을 지원할 방침이다. 지난해 8월 집중호우로 범람된 상습침수지역인 서울 도림천과 대방천을 한강과 연결하는 도림천 지하방수로를 2028년까지 건설할 예정이다.

한편, 충분한 골든타임 확보를 위해 내년 5월부터 인공지능(AI) 홍수예보를 실시할 예정이다. AI 홍수예보 도입 시, 대하천 중심 75개 지점에서 지류·지천을 포함한 전국 223개 지점으로 홍수예보를 확대할 수 있으며, 기존 3시간 전 예보에서 6시간 전 예보로 시간을 앞당겨 국민의 생명과 재산을 보호하기 위한 최적의 시간을 확보할 수 있다.

해수담수화 시설 등 대체 수자원 발굴

② 극한가뭄 및 증가하는 미래 물 수요 대응 2022년 광주·전남지역은 예년 대비 67% 수준인 943㎜의 비가 내려 4월까지 극심한 가뭄을 겪었다. 환경부는 광주·전남 지역의 주민 불편과 산업피해를 막고자 단기 가뭄 대책을 이행하고 중·장기 가뭄 대책을 마련했다. 환경부는 수요절감을 위해 지자체에 ‘자율절수 수요조정제도’의 동참을 유도하고 산업단지 공장의 정비시기를 하반기에서 상반기로 조정해 용수를 절감했다. 제한급수가 실시된 도서지역에 해수담수화 선박을 투입하고 지하저류댐을 설치해 주민의 피해를 최소화하고자 노력했다.

또한 보성강댐의 발전용수를 주암댐으로 방류하고, 댐 용수 대신 광주천의 하천유지용수를 동복댐에서 비상 공급하는 등 공급관리 대책을 추진했다. 특히, 수어댐 공급량의 대부분을 차지하는 광양제철소에 해수담수화 시설을 활용하고 생산량 조 정을 통해 공급량을 절감했다.

환경부는 물수요를 충족시키기 위한 새로운 대체수자원을 발굴할 방침이다. 하수 재이용시설 설치 및 사용 활성화를 통해 올해 8억㎥ 규모의 하수 재이용수를 공급하고, 경기권역에 연 1억5천만㎥ 규모의 재이용수 공급시설을 2030년까지 신설할 계획이다. 신규 산업단지 조성 및 공장 증설 등 용수 수요 증가로 담수가 부족한 국내 석유화학단지인 대산 임해 산업지역에 하루 10만㎥ 규모의 용수를 공급할 수 있는 해수담수화 시설을 2024년까지 구축할 예정이다.

아울러 2020년 기준 연간 1억2천만㎥가 버려지는 유출지하수를 다용도로 활용하는 모범 모델도 구축한다. 서울 샛강역과 인근 공원, 부산 남부발전부지 등을 대상 지역으로 선정해 시범사업을 추진하며, 시범사업의 결과를 반영해 2025년부터 국고보조사업으로 전환 추진할 계획이다.

에코로봇 등 녹조제거시설 대폭 확충

③ 녹조·수질사고·미량물질로부터 선제적 대응체계 구축 환경부는 과학 기반의 녹조 저감 종합대책을 추진할 계획이다. 먼저, 조류 측정지점의 수를 늘리고 발령기준 항목을 확대하는 등 조류경보제를 개선한다. 또한 여름철 하·폐수처리장의 자발적인 총인(T-P) 저감 노력에 대해 운영비를 지원하는 등 인센티브 제공 범위를 확대하고, 오염원 집중 점검을 실시해 계절관리제를 도입할 예정이다. 아울러 자율주행 녹조제거장치인 에코로봇을 올해 낙동강·금강 수계에서 내년에는 전국으로 확대하는 등 녹조제거시설을 대폭 확충해 녹조를 효율적으로 제거할 계획이다.

환경부는 수질오염 관리체계 고도화를 통해 수질오염사고 발생을 막고 미량오염물질로부터 하천 수질을 보호한다. 낙동강 상류지역에 수질오염사고 컨트롤 타워인 ‘수질오염사고 통합방제센터’를 구축해 수질오염사고를 실시간으로 감시하고 전문 방제정비를 연구·개발한다. 수질오염 통합방제센터를 구축하기 위해 올해 기본계획을 수립해 이듬해 기본 및 실시설계를 완료하고, 2025년 착공해 2027년 완공할 예정이다. 이 외에도 그동안 미량오염물질 모니터링을 위해 낙동강 수계에만 시범 운영한 수질측정센터를 올해 영산강 수질측정센터 구축을 시작으로 2027년까지 한강과 금강 등 4대강 모든 수계에 구축할 예정이다.

노후상수도 정비사업 등 수도설비 관리 강화

④ 상수도 전 과정의 안전관리 강화 환경부는 △스마트 관리체계 구축 △정수장 안전관리 강화 △수도설비 관리 강화를 추진해 상수도 전(全) 과정의 안전관리를 강화한다. 취수원부터 수용가까지 상수도 공급 과정에 인공지능(AI)·정보통신(ICT) 기반의 스마트 관리체계를 구축한다. 모든 광역상수도 정수장 43개소에 AI 정수장을 도입하고, 광역 시설 48개소에 스마트 관망관리 인프라를 확대하며, 지방상수도를 운영하는 161개의 지자체에도 스마트 관망관리 인프라를 구축함으로써 깨끗한 수돗물을 지속적으로 공급할 계획이다.

지난해 7월 창원·수원 소재 가정의 수돗물에서 유충이 발견되는 사고가 발생했다. 환경부는 이를 원천 차단하기 위해 정수장의 유출부 끝단에 유충 유출 차단시설을 설치하는 등 46개 지자체의 153개 정수장 시설개선을 추진하고 있다. 이와 함께 해외 의존도가 높은 수처리용 활성탄에 대한 수급 안정화를 도모하기 위해 활성탄 비축창고를 올해 도입하고, 국가상수도정보시스템을 통한 수급동향 모니터링을 함께 진행한다.

한편, 녹조에 대한 정수장 감시항목 및 분석 방법도 확대한다. 기존 감시 항목인 마이크로시스틴-LR, 1종에서 마이크로시스틴 6종으로 변경했다. 분석항목도 마이크로시스틴 4종에서 마이크로시스틴류(LY, LF) 2종을 추가해 총 6종으로 확대했다.

아울러 수도설비 관리 강화를 위해 상수관망 89개소 및 정수장 33개소 정비 등 노후상수도의 정비사업을 추진하고 대형건축물 급수정비의 위생관리를 강화한다. 연면적 5천㎡ 이상 등의 대형건축물 관리자에게 저수조 신고 의무를 부여하고 건축물 위생조치 대상에 저수조 등재를 의무화하는 한편, 급수설비 관리정보 시스템 구축을 위한 지침을 지난 4월 제공했다.

낙동강 상·하류 지역 취수원 다변화

⑤ 모든 지역이 차별 없이 누리는 물 환경부는 낙동강의 물문제를 해결하기 위해 취수원 다변화 사업을 추진하고 있다. 낙동강 하류 지역(부산·경남)은 2022년 예비타당성 조사 통과 이후 타당성 조사 및 기본계획 수립 용역을 진행 중에 있다. 강변여과수 개발지점에 대한 지질조사, 양수시험 등을 통해 적정 취수지점을 검토하고 지자체와 협의해 합리적인 대안을 마련할 예정이다.

상류 지역(대구·경북)은 2022년 12월부터 대구광역시가 추진하고 있는 ‘맑은물 하이웨이’ 사업안에 대해 관계기관 등과 기술·경제적 타당성을 검토하고, 타당성 검토 및 지자체 협의 결과를 바탕으로 중앙정부와 지자체(대구·경북) 모두가 동의할 수 있는 합의안을 마련할 예정이다.

또한 지속가능한 수도사업 바탕의 보편적 수돗물 서비스를 제공한다는 비전 아래 국가 차원의 수도사업 통합 기반을 구축할 예정이다. 「수도법」 개정을 올해부터 추진해 기술적 지원 근거를 마련하고, 광역 지자체의 계획수립에 대한 의무를 반영한다. 맞춤형 수도통합 지원을 위한 ‘수도사업 통합 가이드라인’도 제작 및 배포한다. 아울러 충남 서부권 수도사업 시법사업을 본격 추진한다. ‘충남 서부권 지방상수도 통합 정책협의회’를 운영하고, 수도통합 운영체계 및 통합형태 등 수도통합 실행계획을 수립·추진할 계획이다.

맞춤형 정수시설 도입해 안정적 물공급

⑥ 급수 취약지역에 안정적 물 공급 환경부는 도서·산간지역에 맑은 물을 공급하기 위해 통영과 옹진에 지하수 저류댐을 설치하고 대상 지역을 가뭄 대응 및 식수난이 잦은 80개소로 확장하는 확대 로드맵을 수립할 예정이다. 또한 강원도 인제군, 경북 김천시 등 급수 취약지역에 맞춤형 정수시설을 도입하고 ICT를 활용한 수돗물 원격관리로 안정적인 물공급을 보장하기 위한 분산형 용수공급시스템 설치 시범사업도 완료할 예정이다.

이와 함께 환경부는 취약계층을 위한 지원사업도 펼친다. 상수도 미보급지역에 안심 지하수 지원사업을 통해 취약계층을 대상으로 개인 관정 무료 수질검사, 수질기준 초과 관정 환경개선 등을 진행한다. 특히 교육 및 복지시설 등 다중이용시설을 대상으로 기술진단과 수질검사, 상부보호공 설치 등을 지원하는 지하수 취약계층 지원사업을 추진한다.

기존 보 운영방식서 상황별 탄력 운영으로 전환

⑦ 하천시설 연계 운영으로 수량·수질 통합관리 환경부는 물위기 극복을 위해 댐·보·하굿둑 등 시설 연계운영을 추진하고 있다. 수위를 고정하는 기존 획일적 보 운영체계에서 벗어나 가뭄·녹조·홍수 등 상황에 따른 통합적 연계 및 과학적 탄력 운영체계로 전환한다. 수생태 모니터링의 범위를 하천 본류뿐만 아니라 지류·하굿둑까지 확대해 보다 균형적인 체계를 구축한다. 특히 하천시설 운영 시스템이 부재한 기존 운영방식을 보완하고자 AI와 디지털 트윈(Digital Twin) 기술 활용 시스템 등을 마련한다.

이 외에도 가뭄·홍수 예측 시스템과 녹조 예측 시스템을 통합하고 머신러닝(기계학습) 등 AI를 활용한 최적 연계 운영 시나리오를 도출해 올해부터 하천에 실증 적용한다. 댐·보·하굿둑을 유기적으로 연계한 ‘수계별 디지털시스템’을 2026년까지 구축해 기상, 수문, 수질 등 데이터를 국토공간정보와 통합한다.

수열에너지 도입 및 주민참여형 수상태양광 확대

⑧ 물 자원을 활용한 탄소중립 이행 환경부는 유기성 폐자원 통합 바이오가스화와 수열에너지 도입 및 수상태양광 확대 사업을 추진한다. 지난해 12월 「유기성 폐자원을 활용한 바이오가스의 생산 및 이용 촉진법」 제정에 이어 민간 의무생산을 대상으로 생산목표제 등을 구체화한 「바이오가스법」 하위법령을 올해 말까지 마련할 계획이다.

또한 지난해 통합 바이오가스화시설 설치 시범사업 대상으로 선정된 서울, 순천, 청주, 구미 4곳에서 사업을 본격 추진한 데 이어 대전, 김해, 김제, 남양주 4곳을 새로 더해 시설을 확충한다. 이와 함께 바이오가스를 활용한 청정수소 생산시설 설치사업을 추진하고, 동·식물성 잔재물 등 미활용 유기성 폐자원을 바이오가스로 활용하기 위한 실증기술도 개발한다.

아울러 환경부는 수열에너지 보급·지원 사업을 통해 2030년까지 1GW의 전기를 보급하고, 주민참여형 수상태양광 사업 확대로 2030년까지 1.1GW의 전기를 개발하는 등 수열에너지 및 수상태양광 사업을 적극 확대해 나갈 계획이다. 먼저, 강원도에 수열에너지 융복합클러스터를 12월에 착공해 소양감댐 용수를 활용한 수열에너지 기반의 데이터센터 집적단지 및 스마트 첨단농업단지 등을 2027년까지 조성할 예정이다.

이 밖에도 한국종합무역센터, 한국전력거래소, 상주스마트팜 등 건축물 9개소를 대상으로 수열에너지 설치비 지원 시범사업을 추진해 수열에너지 사업 활성화를 도모해 나갈 예정이다. 지난 4월에는 45MW 규모의 임하댐 수상태양광 건설에 착공했으며, 오는 11월부터는 소양강댐 수상태양광의 발전을 개시하는 등 주민참여형 수상태양광 사업도 지속적으로 확대한다.

초순수 생산기술 자립화 및 물산업 해외진출

⑨ 물기술 자립화 및 수출경쟁력 확보 환경부는 물기술의 정점에 있는 초순수 생산 기술 자립화를 위해 전폭적인 지원에 나선다. 현재 해외에 의존하고 있는 반도체용 초순수 생산 자립을 위해 설계시공운용기술 개발을 위한 R&D를 추진하고 있다. 2022년 12월 국내 기술로 설계 및 시공을 위한 1차 실증플랜트를 준공했으며, 올해 말까지 유기물 산화 및 기포 제거 등 핵심 장비의 국산화를 통해 2차 실증플랜트를 구축해 실수요자에게 공급할 예정이다. 올해까지 초순수 실증·진흥시설 등 집적 플랫폼센터 구축을 위한 기본구상을 진행하고 2025년 기본계획을 수립해 2030년까지 설계 및 시공 작업에 들어갈 계획이다.

 2030년까지는 연구 개발의 전초기지로서 초순수 플랫폼센터를 조성하는 한편, 전문가 양성 프로그램을 통해 디지털 물관리, 해외진출 특화 등 기업이 필요로 하는 전문인력도 양성해 나갈 예정이다.

또한, 세계 최초 자항식 담수화 선박 기술 확보 및 저탄소 선도형 디지털 담수화 R&D 추진을 통해 해수담수화 기술을 고도화할 방침이다. 현재 시범운영 중인 해수담수화 선박의 운항 안전성 검증을 거쳐 세계 최초의 해수담수화 선박 기술을 확보하고, 저탄소 선도형 디지털 담수화 R&D 추진으로 차세대 디지털 기술 접목 및 농축수 회수 등 기술 고도화를 이룬다.

특히 증가하는 해외 물시장 수요에 맞춰 물산업 육성과 해외 진출을 확대할 계획이다. 투자 및 수출 연계를 위해 아랍에미리트(UAE), 인도네시아, 사우디 등 중점협력국과 협력을 활성화해 1조8천억 원 규모의 사업 수주를 추진한다. 이를 위해 인도네시아에 물분야 협력 실무 공동운영위원회를 개최하고, 사우디의 네옴시티, 인도네시아의 수도이전, 중동국가 등 해외진출을 위한 새로운 네트워크를 발굴한다.

아울러 환경부는 국제회의 및 공동연구로 관계 형성에 기여하고, 타당성 조사와 마스터플랜 등을 통해 시장을 개척하는 등 국가 간 협력부터 현지사업까지 전 주기 물산업의 해외진출을 지원한다. 또한, ‘녹색산업 수출 얼라이언스’, ODA 등 물산업 해외진출을 위해 전폭적인 지원도 병행할 계획이다.

[『워터저널』 2023년 12월호에 게재]