“유역 기반 지하수 수량·수질 통합관리체계 구축 필요”

지하수·지표수, 물순환에 큰 영향 미쳐…관정 단위서 유역 단위로 전환해야

수질측정망 설치 확대로 유역 내 지하수질 대표성 확보 및 수질관리 고도화

환경부는 지난 6월 지하수의 체계적인 개발·이용 및 효율적인 보전·관리를 위한 ‘제4차 지하수관리기본계획(2022〜2031)’을 수립했다. 지난 4월 국가물관리위원회의 심의를 거친 이번 계획은 지하수 분야 최상위 계획이며, ‘지하수 수량·수질 통합관리 실현’을 목표로 10년 동안 추진될 6대 추진전략과 18개 세부과제를 제시하고 있다. 

‘국가물관리기본계획(2021〜2030)’의 추진 방향은 물순환에 관여하는 모든 수체를 유역 단위로 통합·관리하는 것으로, 크게 △지표수–지하수 통합연계관리 기반 구축 △지표수–지하수 연계 수질 및 수생태계 관리체계 구축 △문제해결형 오염총량제 도입 및 유역단위 지하수 수질관리 전략 마련 등으로 나눌 수 있다. 

지하수와 지표수는 물순환에 가장 큰 영향을 미치는 수체이므로 기본 방향은 이를 통합해 관리한다는 개념이다. 특히 기후 위기 시대를 맞아 미래에는 수자원 과부족으로 지하수의 역할이 점점 더 중요해질 것이다. 이에 따라 환경부는 극한 가뭄 등 시공간적 물부족에 대비하기 위해 지하수를 대체 수자원으로 적극 활용할 방침이다.

지하수 유역관리 체계 확립해 종합적 대응 마련

유역 단위로 물을 관리하는 목적은 물을 유용하게 활용하기 위해서다. 물관리는 지하수든 지표수든 사용 시 더 유익하고 비용 경제적인 쪽을 선택할 수 있도록 합리적인 통합·관리 측면에서 이뤄져야 한다. 이를 통해 유역 물 자급률을 제고할 수 있다. 예를 들어, 극한 가뭄 시 지하수를 활용할 수 있는 체계를 만드는 등 유역 단위에서 지표수나 지하수를 합리적인 시점에 이용하는 것이다. 따라서 중권역, 표준유역 등 유역 기반의 지하수 수질관리를 위해 지하수 관정(점) 단위에서 유역(면) 단위의 관리로 전환하는 것이 중요하다. 또한, 기존 개별 사안별 대응에서 총괄적인 대응으로 나아가 지하수의 종합적인 관리체계를 마련해야 한다.

유역 단위 물관리의 핵심은 수질 유지다. 기존 하천수를 기준으로 과거에는 녹조 발생, 하천 수질 저하 등 문제를 해결하기 위해 지류·지천의 오염 정화시설을 추가로 설치하는 등 집중 관리에 힘썼다. 문제는 하천으로 들어오는 기저 유출이다. 현재 점 단위의 모니터링으로는 지하수의 기저 유출량을 측정할 수 없다. 따라서 유역별 하천 기저유출량과 오염부하량 등 하천과 지하수 간 연계관리 기반을 마련하는 것이 필요하다. 

지하수 수질관리 목표 부재…수질기준 재정립해야

중권역별 수질 및 수생태계는 생물화학적 산소요구량(BOD), 총유기탄소(TOC), 총인(T-P) 등 하천환경기준에 따라 상태를 7등급으로 평가받는다. 유해물질 배출허용기준, 생태위해성 평가 등 ‘중권역 물환경 관리계획’을 기반으로 유역별 수질목표를 설정하고 달성 여부를 검토해 관리한다. 

지하수의 경우 수질관리를 위한 평가나 목표 설정방안이 따로 마련돼 있지 않다. 따라서 지하수를 유역 단위의 과제로 보고 지하수 수질기준을 재정립해야 한다. 지하수를 활용하기 위해서는 유역 내 지하수의 배경수질, 즉 지하수가 자연적으로 가질 수 있는 수질의 항목별 범위를 구분해 판단하는 것이 필요하다. 

또한, 지하수 수질기준과 문턱값(Threshold Value)을 설정하고 지하수체의 상태를 평가해야 한다. 아울러, 수량과 수질의 지하수 통합관리를 위한 수질 목표를 설정하고, 지하수체의 건강성과 물순환의 건전성을 확보하기 위한 지하수 통합관리 체계를 구축해야 한다. 

일반오염물질 집중 관리로 오염원 관리체계 구축

산업단지 등으로부터 발생하는 특정오염물질과 달리 일반오염물질은 생활환경이나 농업 및 축산으로부터 발생한다. 환경부 국립환경과학원의 ‘2017년 지하수 수질측정망 운영결과’에 따르면 대부분의 일반오염물질(94.3%)에서 생활용수 수질기준을 초과(14.8%)하는 것으로 나타났다. 

일반오염물질에 대한 전문적이고 집중적인 관리가 필요하다. 또한, 공공수역의 수질·수생태계 관리 측면에서 오염물질에 대한 총량 관리, 즉 효과적인 오염원 관리 체계를 마련해야 한다. 아울러 미세플라스틱, 과불화화합물 등 신규오염물질에 대응하고 이에 대한 사회적 관심과 관리방안을 마련하는 것이 시급하다.

지하수 심도별 수질 현황을 보면, 천층(40m 이하)과 심층(40m 초과)에서 일반오염물질이 전국적으로 분포해 있는 것을 알 수 있다. 먹는물 수질기준 초과율은 심층보다 천층에서 더 높은 결과를 나타냈다. 특히 천층 지하수의 초과율은 질산성 질소와 총 대장균군에서 각각 11.5%와 41.4%로 심층 지하수보다 높았다. 현행 개별 관정 정보로는 유역 기반 지하수 수질관리에 대한 정보를 파악하는 데 한계가 있다. 지하수 환경 개선을 위해 지표수와 연계를 통해 유역 기반 면 단위 지하수 수질 관리가 필요하다. 

유럽 지하수체 면적 90%, 지하수질 상태 ‘양호’ 

유럽은 △지하수 오염물질 설정 기준 초과 여부 △염분(해수) 침투 여부 △지표수 수질·수생태에 영향을 미치지 않는 오염 수준 △지하수의존생태계에 영향을 미치지 않는 오염 수준 등 4가지 기준을 통해 지하수 수질 상태를 평가하고 있다. 유럽 환경청(EEA)의 ‘2018년 지하수 수질 상태 평가 결과’에 따르면 몰타, 사이프러스, 스페인 등 일부 지역을 제외하고 유럽 지하수체 면적의 90%가 양호(Good) 상태인 것으로 나타났다. 

이 밖에도 유럽연합(EU) 집행위원회에서는 1991년부터 질산염 지침(The EU Nitrate Directive) 등에 따라 유기질비료 질산염을 규제하는 등 지하수체 관리를 위해 상당한 노력을 전개하고 있다. 유역 단위 지하수체의 수질기준을 설정하기 위해 지하수 수질의 성분별 공간분포 특성 평가기법을 확립하고, 공간통계 및 시계열 수질 변동 특성 평가기술을 개발해야 한다. 특히 지질에 따른 자연기원 성분의 기준 평가기술과 토지이용에 따른 인위적 영향 평가기술을 각각 개발해 자연적 요인과 인위적 요인에 맞춰 수질 성분별 기준을 설정하고, 지하수 문턱값을 정해 일차적으로 지하수를 관리하는 것이 필요하다.

지하수 수질관리 고도화 위한 수질측정망 설치 확대

지하수 기초조사는 관정 단위로 이뤄지므로 조사 시점이 각각 달라 효율적인 수질 측정이 어렵다. 따라서 유역 내 지하수 수질 대표성 확보 및 지하수 수질관리의 고도화를 위해 수질측정망 설치를 확대해야 한다. 국가지하수측정망, 지역지하수측정망 설치 및 운영에 대한 중장기계획을 수립해 기존 측정망의 설치 및 운영 결과를 종합적으로 평가하고 측정망 확대 및 통합관리 방안을 제시해야 한다. 

현실적으로 국내 측정망을 전국적으로 설치하는 데 필요한 예산 체계 등이 부족한 실정이므로 기계학습(머신러닝)이나 인공지능(AI)을 통해 기존 자료를 분석하고 단계적으로 측정망을 확충해나가는 방법을 도출할 수 있다. 유역 단위 수량·수질 통합 관리를 위해서는 최적 목표와 지표 항목을 설정하는 것이 중요하다. 또한, 지하수위 추세분석, 이용량·개발가능량 및 기저 유출 평가 등 수량 목표 관리 지표를 발굴함으로써 함양량에 따른 최적 산정 방안을 분석하는 정책연구를 마련해야 한다. 아울러, 유역 목표 관리를 위한 측정 자료의 대표성을 확보하는 방안을 모색해야 한다. 배경수질 기준이나 추세분석, 지하수 유역관리 수질 항목 등을 활용해 수질 목표 관리 지표를 발굴하는 것이 필요하다.

수질기준 단일화로 수질악화 방지 및 유역관리 연계

지하수 환경기준 항목 및 수질기준은 「먹는물관리법」 제5조 및 「수도법」 제26조에 따라 적용한다. 하천, 호소의 경우 사람 건강보호(17개 항목)와 생활환경(7개 등급)을 기준으로 선정해 운영하고 있다. 사람 건강보호 항목과 등급제를 지하수에 적용할 가능성 여부는 별도의 평가를 필요로 한다. 따라서 「환경정책기본법 시행령」을 개정할 시 이에 대한 항목이나 등급 등을 추가로 검토해야 한다. 

현행 지하수 수질기준은 비음용 지하수 수질관리를 위한 것으로, 관정 이용 시 수질악화에 대한 이용자 책임 소지를 법적으로 완화하고 있다. 이러한 지하수 수질기준을 인체 위해성 중심의 항목 및 기준으로 전환할 시, 용도별 수질기준은 존립의 근거를 상실하므로 지하수 수질 악화 방지를 위해 수질기준 단일화가 필요하다. 

생활용수 지하수의 음용 및 비음용 수질기준의 조정 및 개선을 위해서는 생활용수로 사용되는 지하수 관정의 음용화를 추진해 질산성질소 등 일반오염물질의 문제를 해소해야 한다. 또한, 가정용, 학교용, 식재료 세척 등 인체에 영향을 미칠 수 있는 용도의 지하수는 음용 지하수로서 관리하고, 그 외에는 비음용으로 이용하는 등 기준을 완화해야 한다. 궁극적으로 용도별 기준이 오히려 지하수 수질을 악화하는 원인으로 작용하고 있어 용도별 기준의 단일화를 통해 지하수 환경 수질관리를 위한 기준을 설정하고 이를 유역관리 목표와 연계하는 것이 중요하다.

정화 필요한 지역우선순위 수립 국가정화사업 추진 필요

마을상수도 통합관리 등 음용 지하수 수질관리 방안을 통해 수질기준 초과 항목 관리 및 수처리시스템을 강화하고, 수질검사 결과의 지하수 정보 등록 및 관리방안을 구축해야 한다. 또한, 먹는샘물 관리 강화를 위해 적정채수량 산정, 집수구역 설정, 취수정 오염방지 등 기준을 보완해 먹는샘물 보전구역에 대한 활성화 방안을 마련해야 한다. 

지하 토양 오염에 대한 정화 작업은 제대로 진행되고 있는 데 반해, 지하수 오염 정화는 오염원인자 규명 등의 문제로 추진하기 어려운 실정이다. 따라서 오염지하수의 적극적인 사후관리를 위해 지하수정밀조사나 지하수정화 자문위원회 설치 등 규정 신설을 통해 오염원인자 규명 작업을 우선적으로 수행해야 한다. 또한, 오염지하수 정화 완료 시 정화과정 및 완료 여부에 관한 정화 검증제도를 도입하는 것이 필요하다. 

오염조사를 통해 정화가 필요한 국가 우선순위목록(National Priority Lists, NPL)을 수립해 우선순위에 따른 시범 정화사업 등 국가 주도의 정화사업을 추진해야 한다. 오염원인자가 불문명하거나 주소불명, 파산 등의 이유로 원인자가 비용을 부담하기 어려운 경우, 국가나 지자체에서 적극적으로 정화사업을 수행할 수 있도록 지원하는 방안을 마련하는 것이 필요하다.

[『워터저널』 2023년 12월호에 게재]