최승일 고려대 환경시스템공학과 교수

[특집] 상·하수도의 과거·현재·미래


“정수장 진단제도·정수장 운영관리평가제도·정수처리기준 등

우리나라 상수도, 다중으로 안전망 구축
잘 활용하면 국제사회 기여도 제고 기대”

1903년 미국인 보스트윅·콜브랜이 상수도 특허권 획득…우리나라 수도사업의 시작
우리 상수도가 직면하고 있는 미래 책무는 스스로 자랑스러운 수도 구현하는 것


▲ 최승일 고려대 환경시스템공학과 교수
Part 01. 상수도의 과거·현재·미래

점차 심화되는 기후변화로 탄자니아 킬리만자로의 만년설은 지난 100년 간 85% 녹았고, 그 중 2000년 이후부터 지금까지 약 15년 간 녹은 양은 전체의 4분의 1에 달한다. 노르웨이에서 1920년 빙하로 뒤덮여 있던 자리는 현재 울창한 숲이 우거져 있다. 전 세계 곳곳에서 발견되는 이러한 현상들은 지구상에서 그만큼 물이 사라져간다는 사실을 의미한다.

기후변화 시대를 맞은 인류에게 가장 부족한 세 가지(FEW)는 식량(Food), 에너지(Energy), 물(Water)이다. 특히 이 중 물은 가장 근본적인 물질로, 물이 없다면 식량을 물론 에너지 생산도 불가능하다. 따라서 물은 대체재(代替財)가 없는, 세상에서 가장 중요한 물질 중 하나다.

1960년 총급수용량 60만㎥에 불과

우리나라의 수도사업은 광무 7년(1903년)에 미국인 H.R.Bostwick과 H.Collbran이 고종황제로부터 상수도 특허권을 획득하며 시작됐다. 이후 1905년 영국인이 설립한 조선수도회사(Korean Water Works Co.)가 특허권을 양도받으며 국내 최초의 정수장인 뚝도(뚝섬)수원지가 1906년 8월 착공되어 1908년 8월 준공됐다. 당시 급수능력은 하루 1만2천500㎥로, 주민 21만8천여 명 중 계획급수인원은 12만2천500명이었다.

1945년 일제로부터 해방된 직후 우리나라에 수도시설을 보유한 도시는 모두 83개로, 그 중 급속여과방식을 갖춘 서울 뚝도정수장을 제외하고 나머지 82개 정수장은 모두 완속여과방식을 채택하고 있었다. 그러나 이들 정수장은 6.25전쟁을 거치며 대부분 파괴되어 실질적으로 우리나라의 수도시설은 1953년 6.25전쟁이 휴전된 이후 새로 건설됐다고 볼 수 있다.

 
1961년 「수도법」이 처음 개정됐을 때 남한 전체의 급수시설 용량은 현재 영등포정수장 한 곳의 시설용량과 같은 규모인 하루 60만㎥ 수준에 불과했다. 이마저도 산골 등 도서지역이나 농어촌 지역 등에는 수도서비스가 제공되지 않아 급수차를 기다려 물을 길어다 이용하는 경우가 대부분으로, 만성적인 물부족에 시달려야 했다.

이후 1960년대에 AID(원조)·KFW(독일상업은행)·OECF(해외경제협력기금) 등의 국제기관에서 수도개발을 위한 상수도 차관(借款)을 조달받으며 주요 10대 도시에서 상수도 사업이 활발히 이루어졌다. 차관에 의한 수도시설 건설은 자금 조달뿐만 아니라 외국 설계사의 참여를 유도해 기술이전을 촉진했으며, 이는 국내 기술자들의 설계기술을 향상시킨 계기가 됐다.

 
 
30년간 수도보급률 60%p 성장

1960∼70년대 수도시설의 양적인 성장시기를 거치며 1961년 보급률 17.1%로 하루 60만㎥에 불과했던 시설용량이 1980년에는 보급률 54.6%, 시설용량 675만㎥까지 급격히 향상됐다. 나아가 1990년에는 시설용량이 1천627만㎥까지 확장되어 상수도 보급률 78.4%를 기록, 30년 간 급속한 성장을 이루어냈다.

그러나 양적인 해갈이 이루어질 1990년대 무렵 △수돗물 미생물과 중금속 오염사건(1989년) △트리할로메탄(THMs) 검출 파동(1990년) △낙동강 페놀유출사건(1992년) △서울시 수돗물 바이러스 검출 및 낙동강 하류 EDS(환경호르몬) 검출사건(1997년) 등 수질오염사고가 연달아 터지며 수돗물에 대한 불신이 급격히 확산됐다.

1989년 일어난 수돗물 미생물 및 중금속 오염사건은 『경향신문』이 우리나라 수돗물은 모두 중금속과 미생물로 오염되어 식수로 부적합하다는 내용을 사회부 1면에 보도하면서 전국적인 논란을 불러일으킨 사건이다. 정부는 전국 750여 개 정수장에 대해 전수조사를 실시, 조사 결과 식수로 문제가 없다는 사실이 밝혀졌으나 이 사건으로 인해 ‘맑은물 종합대책’이 수립되고 정수장 기술지도가 시작되는 계기가 됐다.

 
수질사고 잇따라…질적 향상 전환

1990년에는 THMs 검출 파동이 일어나며 수질기준이 강화되고 「수도법」이 개정되는 변화가 있었다. 1961년 처음 제정된 「수도법」은 제정 이후 30년 간 양적인 확대를 위해 개정 없이 방치됐으나 이 사건으로 인해 처음 개정됐다.

이후에도 1991년 낙동강 페놀유출사건으로 인해 전국에 고도정수처리시설이 도입되는 발판이 마련되고, 1997년에는 낙동강 하류에서 EDS가 검출되어정수처리기준을 새로 제정하는 등 잦은 수질사고를 겪으며 정책·제도가 점차 강화됐다.

이처럼 1980년대 말부터 연달아 발생한 각종 수질사고는 국내 수도가 양적인 확장에서 벗어나 질적인 향상으로 전환되는 계기를 마련했다. 특히 1994년부터 2005년의 사업기간 동안 18개 정수장에 고도정수처리시설을 도입한 것은 국내 수도 전반에 미래지향적이고 지속가능한 발전의 기반을 마련한 것으로 평가된다.

고도정수처리시설 도입사업은 국고와 지방비 비율 각 50%씩 총사업비 약 4천580만 원을 투입해 시행됐으며, 모두 18개 정수장에 하루 약 500만㎥의 처리용량을 확보하도록 설계됐다. 도입 초기에는 오존과 활성탄 흡착 방식이 주된 공정으로 이루어졌으며, 이러한 고도정수처리시설을 도입하기 위해 그 외의 각 공정에서도 많은 시설개선이 이루어지게 됐다.

▲ 1961년 남한 전체의 급수시설용량은 현재 영등포정수장 한 곳의 시설용량과 같은 규모인 하루 60만㎥ 수준으로, 이마저도 산골 등 도서지역이나 농어촌 지역 등에는 수도서비스가 제공되지 않아 만성적인 물부족에 시달려야 했다.

상하수도학회, 물산업 발전 원동력

1960∼1990년대에는 정수장을 보급하고 급수불량을 해결하는 것을 최우선 목표로 양적인 확대에 주목했으나, 1980년대 말부터 각종 수질사고가 이어지며 질적인 문제가 주요 이슈로 떠오르기 시작했다. 이에 1986년 발족한 대한상하수도학회는 발족 직후부터 지금까지 적기에 핵심적인 정책 및 제도 연구 등을 통해 국내 상하수도 발전에 결정적인 역할을 수행해 왔다.

대한상하수도학회는 지난 30년 간 △광역상수도 용수배분 체계개선 기본조사 연구(2001년) △맛있는 물의 특성 및 평가기법에 관한 연구용역 △상수도 관망기술 진단방안 연구(2005년) △물산업 발전을 위한 연구용역(2006년) △새로운 수환경 확보를 위한 최신 해수담수화 동향조사(2013년) △광역상수도 기반 스마트 물관리 정책 연구용역(2015년) 등 100여 건이 넘는 연구를 수행하며 국내 수도발전에 크게 기여했다.

이 외에도 북한지역의 수도현황을 조사하거나 물산업 발전 및 대체수자원 확보 등의 연구를 수행하는 등 상·하수도 외의 많은 분야에서도 족적을 남겼다. 이러한 연구내용은 정부 정책, 기술, 제도의 발전에 핵심기반이 되어 국내 수도산업을 발전시키는 원동력이 되었다.

 
WHO 대비 국내 탁도기준 매우 높아

2014년 기준 현재 우리나라는 총인구 5천241만9천 명 중 급수인구가 5천171만2천 명으로 상수도 보급률 98.6%를 달성했다. 시설용량은 하루 3천만㎥에 이르고, 평균 누수율은 11.1%이다. 평균 수도요금은 666.9원으로, 이처럼 저렴한 값에 고도정수 수도 서비스를 제공하는 나라는 전 세계에서 유례를 찾기 힘들다.

국내 수돗물 수질기준은 모두 59개로 탁도기준은 0.5NTU를 충족해야 한다. 특히 서울시를 비롯한 주요 특·광역시, K-water(한국수자원공사) 등의 사업자는 대개 탁도기준을 0.1NTU, 0.05NTU까지 설정하고, 이를 충족하는 물을 공급하고 있다. 이는 세계보건기구(WHO)가 권장하는 먹는물 탁도기준이 5NTU라는 점을 감안할 때 매우 우수한 수준이다.

그러나 우리 수도는 이처럼 객관적·수치적으로 우수한 수준이 입증됐음에도 △수돗물은 국민으로부터 신뢰를 받고 있는가? △수도사업은 효율적으로 수행되고 있는가? △수도사업은 지속적으로 발전이 가능한가? △수도는 친환경적이고 충분한 역할을 하고 있는가? △국제적으로 기여하고 있는가? 등의 질문에 대해 명쾌한 해답을 내리지 못하고 있는 실정이다.

 
 
수돗물 직접음용률 2%…노후관 불신

실제로 우리나라에서 수돗물을 그대로 음용하는 국민은 전체 중 단 2%에 불과한 가운데 최근 4대강 유역의 원수에 녹조가 자주 발생하며 국민의 불신은 더욱 깊어지고 있다. 특히 수돗물 불신의 주요 원인 중 하나는 노후관으로, 수돗물 비음용자를 대상으로 수돗물 음용 의향을 조사한 결과에 따르면 시민들은 정수과정보다는 가정으로 운반되는 과정에 문제가 있다고 판단하는 것으로 드러났다.

수도사업의 효율성 또한 낙제점을 면치 못하고 있다. 2014년 기준 전체 상수관로의 31.4%, 정수장의 58.8%가 20년 이상 노후화된 것으로 조사됐으며, 도시(99%)와 농촌(67.6%) 간 상수도 보급의 불균형도 심각한 형편이다. 지난 10년 간 손실된 평균 누수량은 약 8억㎥에 달해 매년 5천222억 원의 예산을 낭비하고 있으나 누수방지 및 예방사업도 부진하다.

또한 직접적으로 눈에 보이지 않는 수도사업의 특성상 자산관리도 제대로 이루어지지도 않고 있다. 수도시설 자산의 약 70%는 관망이 차지하고 있지만, 노후된 관망이 그대로 방치되고 있어 시간이 경과할수록 자산 손실이 늘어날 것으로 예상된다.

▲ 1980년대 말부터 연달아 발생한 각종 수질사고는 국내 수도가 양적인 확장에서 벗어나 질적인 향상으로 전환되는 계기를 마련했다. 사진은 1991년 낙동강 페놀 사건을 규탄하는 집회 모습. [사진제공 = 환경운동연합]

수도요금만으로 재원 확보 어려워

상수도는 지자체 고유사무로서 원칙적으로 수익자 부담원칙에 따른 수도요금을 재원으로 유지·관리를 시행한다. 그러나 정부의 공공요금 안정화정책, 요금인상에 대한 주민반발을 우려한 지자체의 미온적 태도로 인해 수도사업의 적자가 지속되고 있다. 특히 군(郡) 단위 지역의 요금현실화율은 50.2%에 불과해 특·광역시(90.4%)에 비해 크게 떨어지는 실정이다.

우리나라 상수도 요금산정방식은 일본과 마찬가지로 서비스원가주의(총괄원가주의)를 기본원칙으로 하고 있지만, 미래 급수수요 및 시설계획을 기초자료로 하는 일본과 달리 직전년도 결산자료를 기초자료로 삼고 있어 현실성이 떨어진다. 또한 일본은 미래 3∼5회의 회계기간을 요금산정기간으로 잡고 있지만 우리나라는 향후 1회 회계기간만을 대상으로 하므로 운영이 매우 미흡하다.

기술개발의 동력이 상실되고 전문인력의 양성 및 유지가 어려워진 점도 수도사업의 지속적인 발전에 장애가 되고 있다. 기업이 새로운 기술을 개발해도 국내시장에서 적용이 어려운 탓에 내수기반을 확보하지 못하는 사례를 흔히 찾아볼 수 있다. 또한 기존 시설의 유지·보수에 급급한 정책으로는 미래 비전을 확보할 수 없다고 판단되며, 공무원 순환보직제로 인해 인력의 보충이 이루어지지 않아 전문인력을 확보하기 어려운 상황이다.

 
누수 방치한 수도사업…‘역환경적’

대개 수도사업을 친환경적이라고 생각할 수 있지만 현재 우리나라 수도는 오히려 역환경적인 역할에 더 가깝다고 판단된다. 우리나라에서 한 해 땅 속으로 새는 수돗물은 약 8억㎥에 달하는데, 이는 곧 그만큼 수자원이 낭비되고 있음을 의미한다.

유수율이 50%라고 가정할 경우 100만㎥의 수돗물을 공급하기 위해서는 200만㎥의 원수를 취수해야 한다. 이 물이 누수관을 통해 운반될 때 관내속도가 증가해 유속이 2배가 되고, 이 경우 펌프 소요전력은 속도의 제곱에 해당하는 4배까지 증가한다. 즉, 누수를 저감할수록 관내속도가 저하되어 펌프 소요전력 또한 절약할 수 있게 된다. 이러한 까닭에 누수를 그대로 방치한 채로 친환경적인 수도를 구현한다는 것은 불가능한 일이다.

정부가 1962∼1998년에 걸쳐 건설한 전국 16개의 생활·공업용수 전용댐이 한 해 공급하는 용수는 약 7억8천만㎥ 규모다. 연간 누수로 손실되는 양이 약 8억㎥에 달한다는 점을 감안하면 이는 사용하는 양보다 버리는 양이 더 많은 셈이다.

한편, 현재 우리나라의 수도는 통계적·기술적으로 자부심을 가질만한 상당한 수준에 올라 있으나 과거 우리가 외국의 원조를 받은 만큼 국제적으로 기여하고 있는지는 의문이다. 이에 이제는 국제사회의 책임 있는 일원으로서 경제적 규모에 적합한 지원을 해야 할 시점이다. 개발도상국에 수도 관련 기술과 경험을 전수하고 해외시설의 확충을 지원하는 방안이 검토되어야 한다.

 
환경부 노후 정수장 개선사업 기대 커

이러한 현실을 토대로 우리나라 수도의 미래는 △소비자가 만족하는 물공급 △효율적인 수도서비스 △기술·인력·제도·재정의 조화로 지속가능한 수도 △친환경적인 수도 △국제사회에 공헌하는 상수도를 지향해 나아가야 한다.

최우선적인 목표는 소비자가 만족하는 물을 공급하는 것이다. 투명한 정보공개로 소비자가 신뢰하는 수도를 만들고 원수부터 급수까지의 전 과정이 깨끗한 수도를 구현해야 한다. 이를 위해서는 기존의 노후정수장 및 관망을 개량하고 관망관리를 개선하는 일이 급선무로 판단된다. 이와 함께 상수원 보호우선정책 및 상수원 수질관리계획 등을 수립해 깨끗한 원수를 확보하는 것이 필요하다.

효율적인 수도서비스를 구현하기 위해서는 △수도공급의 안정성 확보 △배·급수 관망관리 개선 △노후시설 개량 △지역적 불균형 해소 등이 이루어져야 한다. 특히 노후관망 정비사업은 수돗물 불신을 해소하고 에너지 절약을 통한 경영개선을 가능케 할 뿐만 아니라 가뭄에 대한 근본적인 해결책이 될 수 있어 필수적이다. 현재 환경부는 노후관망 정비사업 및 정수장 개선사업에 많은 노력을 쏟고 있어 이에 대한 기대가 크다.

이와 더불어 현재 도시와 큰 차이를 보이고 있는 농어촌 및 도서지역의 급수보급률을 향상시켜 불균형을 해소해야 한다. 수도보급과 더불어 지역 간 불균등하게 구성되어 있는 요금격차를 줄이려는 노력도 필요하다.

▲ 효율적인 수도서비스를 구현하기 위해서는 수도공급의 안정성 확보, 배·급수 관망관리 개선, 노후시설 개량, 지역적 불균형 해소 등이 이루어져야 한다. 사진은 서울 광암정수장 고도정수처리시설.

지속가능한 수도 위해 요금인상 필요

지속가능한 수도를 구현하기 위해서는 요금 인상이 불가피하다고 판단된다. 현재는 생산원가에 비해 턱없이 부족한 수도요금으로 구멍난 적자를 일반회계로 메우는 상황으로, 정부도 수도요금을 인상하는 방향을 검토하고 있다. 서비스를 받는 만큼 요금을 지불한다는 차원에서 합리적인 수도요금을 산정하는 한편, 저소득층을 위한 요금제도를 별도로 운영해 사회적 영향력을 줄이는 것이 바람직하다.

또한 기초연구를 활성화하고 정책 및 제도 연구를 통해 수도사업의 장기발전계획을 수립할 필요가 있으며, 지속적인 인력수급 유인책을 구축해 전문인력을 양성해야 한다. 정부가 2018년까지 구축을 완료할 계획인 물산업클러스터를 통해 기술개발·인력양성·해외시장 진출 등 물산업의 전반적인 발전이 기대되므로 이를 활성화할 방안을 마련한다면 좋은 성과를 거둘 것으로 기대된다. 아울러 정책과 제도 등의 기초연구를 활성화하고 서비스 수준을 유지·개선하려는 노력을 통해 수도사업의 장기발전계획을 수립해야 한다.

 
유수율 제고에 지자체·정부 노력 필요

친환경적인 수도는 건강한 수생태계를 이루고 에너지 사용을 줄여 환경과 상생할 수 있는 수도로, 가장 먼저 유수율 제고를 위한 지자체의 자구 노력이 필요하다.

물수요 관리 목표제 시행을 강화하고 물재이용 등 순환체계 구축을 지원하는 등 정책적인 지원도 뒷받침되어야 한다. 아울러 친환경적인 정수기술을 개발해 환경 영향을 줄이도록 노력하고, 단위급수량당 에너지 소모를 감축할 수 있도록 신기술 개발을 촉진해야 한다.

이와 함께 국제사회에서 기여도를 높이려는 노력도 필요하다. 세계 어디에 내놔도 뒤쳐지지 않는 수준의 우리 수도기술을 기반으로 국제사회에 공헌하기 위해 해외 수도기술 지원체계를 구축하고 해외사업을 위한 구조를 정비해야 한다.

▲ 우리나라의 수도는 기술뿐만 아니라 정수장 진단제도, 정수장 운영관리평가제도, 정수처리기준 등 여러 제도로 다중 안전망을 구축하고 있어 이를 활용한다면 국제사회 기여도를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 사진은 제주 강정정수장 전경.

우리나라의 수도는 기술뿐만 아니라 정수장 진단제도, 정수장 운영관리평가제도, 정수처리기준 등 여러 제도로 다중 안전망을 구축하고 있어 이를 활용한다면 국제사회 기여도를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 현재 우리 상수도가 직면하고 있는 미래 책무는 스스로 자랑스러운 수도를 구현하는 것이다. 대한상하수도학회는 그 중심에서 국내외 시장개척, 핵심기술 개발, 지자체 및 정부와 협력정책 개발, 여론 조성 등의 역할을 통해 비전 달성을 위해 노력해야 한다. 

[『워터저널』 2016년 7월호에 게재]

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