[특집] 상·하수도의 과거·현재·미래

“친환경·저비용·고효율 하수고도처리 기술 확보
 대도시 중심 하수도 자원화 시스템 기술 완성 시급”

근대하수도 개념은 1897∼1910년 대한제국시대 들어 비로소 도입
환경성·위생성·친생태성·경제성 갖춘 하수도 정비모델 구축해야
수세분뇨 및 음식물쓰레기 직배출하는 하수도 시스템 구축 급선무

현재 한국상하수도협회는 환경부와 한국환경공단의 발주에 따라 지난 2014년 5월 29일부터 올해 말까지 ‘한국하수도발전사’를 편찬하는 사업을 수행하고 있다. 사업목표는 지난 50년 간의 하수도 발전상을 토대로 미래 하수도의 역할과 비전을 제시하고 발전과정 역사를 정부 차원에서 공식적으로 기록·보관하는 것으로, 하수도 발전사에 대한 기본계획 및 세부추진계획 수립, 하수도 역사자료의 발굴·수집·정리·집필·편찬 등을 종합적으로 포괄한다.

편찬위원회의 자체 연구조사 결과에 따르면 우리나라의 하수도 역사는 청동기시대부터 시작된 것으로 추정되며, 대한제국시대부터 근대 하수도의 체계가 갖춰진 것으로 보고 있다. 본격적인 하수도사업은 일제강점기에 들어 시작됐으며, 해방 이후부터 1990년대까지 상수도와 함께 빠른 속도로 발전해 2014년에는 하수도 보급률 92.5%를 기록, 단기간 내에 세계에서 전례를 찾기 힘든 급성장을 이뤄냈다.

청동기시대 최초 주거 배수시설 시작

우리나라 청동기시대의 대표적인 유적은 울산식 주거지로, 움집 형태의 주거 내·외부에서 배수시설의 흔적이 확인됐다. 이러한 배수시설은 석기시대 주거지에서는 발견된 예가 없어 우리나라에서는 청동기시대에 처음 주택단위 배수시설이 시작된 것으로 보고 있다.

삼국시대에는 백제 사비기의 부여 관북리 및 익산 왕궁리 배수시설이 대표적인 하수도시설로 꼽힌다. 이 시대 배수관로는 대부분 기와로 축조되어 있으며 부분적으로 흙을 덮은 암거의 형태를 갖추고 있다. 특히 관북리 유적에서는 산에서 내려오는 지표수를 모아 정화시켜 용수로 사용하는 용도의 정교한 목곽수조와 함께 이와 연결된 오수의 배수시설로 추정되는 관로가 여러 곳에서 발굴되어 체계적인 상하수도 시스템이 갖춰졌음을 추정할 수 있다.

익산 왕궁리 유적에서 눈에 띄는 점은 대형 화장실의 존재다. 화장실 내부에는 벽면에 20㎝ 두께로 황갈색 점토를 덧발라 배설물이 지하수로 침투되는 것을 방지했고, 외부에서 물을 끌어들이지 않고 토관 내부에 일정 기간 분뇨를 저장했다가 일정한 높이까지 내용물이 차면 수로를 통과해 궁성 외부로 빠져나가는 구조를 취하고 있어 3단계의 정화과정을 거쳤음을 유추할 수 있다.

통일신라시대의 배수시설은 별도의 시설을 갖추었다기보다는 도로의 측구시설과 우물의 배수로에 배수시설의 기능을 더한 것이 보편적이다. 경주 인왕리 유적에서는 ‘ㄷ’자 모양의 담장 내부에 가옥과 우물이 조성되었던 것으로 확인됐다. 우물은 소형 배수로를 따라 중형·대형 배수로와 연결되며, 가옥 외에도 도로 양측에 배수시설이 설치되어 있었음이 확인됐다.

대한제국 시기 근대하수도 근간 마련

고려시대의 유적은 대부분 북한지역에 위치하고 있어 면밀한 조사를 시행하지 못했으나, 남한지역에 보존되어 있는 사찰의 배수시설을 조사한 바에 따르면 개거식(開渠式)과 암거식(暗渠式), 두 종류의 배수시설이 존재했음을 확인할 수 있다.

고려시대를 대표하는 건축물인 사찰은 당시 국가적 지원과 경제적 여력을 배경으로 건물 하부구조인 배수시설에 많은 공을 들여 축조했고, 대지조성과 건물 기반설계 단계부터 지형과 건물 배치를 골고루 고려해 계획적인 배수체계를 구축한 점이 눈길을 끈다.

조선 초기에는 매년 심각한 홍수로 인적·물적 피해가 발생하면서 총 2차례의 개천공사와 준천사업 등 하천정비계획에 따라 청계천 준설공사, 제방축조, 교량설치 등을 실시했다. 근대하수도의 개념은 1897∼1910년의 대한제국시대에 들어 비로소 도입됐다. 근대하수도는 우수배제 기능에 더해 청천 시 발생하는 생활오수까지 배제함으로써 생활환경 개선을 통한 공중위생 향상을 목적으로 하는 하수도 개념을 말한다.

이와 같은 개념에 따르면 우리나라 근대하수도의 기원을 조선시대 초기에 구축한 개천(오늘날의 청계천)에서 찾을 수 있지만, 이는 처음부터 오수 배제기능을 계획적으로 도입했다고 보기 어려운 까닭에 인정될 수 없다. 따라서 국내 근대하수도의 기원은 대한제국시대에 중앙정부 차원에서 배수로 전염병 방지와 공중위생 향상을 목적으로 배수로 준설 및 청소를 제도적으로 도입한 시기의 하수도에서 찾는 것이 보다 타당하다.

식민지적 성격 띠어 기술 축적 난황

1910년 당시의 우리나라 근대 하수도시설 현황을 알 수 있는 자료로는 1930년 조선총독부 내무국 토목과에서 발간한 『경성도시계획서(京城都市計劃書)』가 있다. 이 자료에 따르면 당시 시공된 하수도는 암거 형태가 6천832m였다고 기록되어 있으나, 개거 형태의 하수도시설은 더욱 많았을 것으로 추정된다. 그러나 이러한 배수시설은 유지관리가 제대로 이루어지지 않아 그 기능을 온전히 발휘하지 못한 것으로 보인다.

국내 근대하수도 시설이 본격적으로 축조, 개수되기 시작한 것은 1910년 한일병합 후로 볼 수 있다. 당시 조선총독부는 7개년 사업으로 개수계획을 수립했으며, 재정적 문제로 1918년에 이르러서야 청계천 준설과 배수가 불량한 17개 지선을 개수하는 등의 내용을 담은 ‘제1기 하수도 개수계획’을 시행했다.

경성 외의 주요 지방도시에서도 1920년부터 하수도 개수사업이 확산되어 점차 전국적으로 근대하수도의 모습을 갖추기 시작했다. 그러나 일제강점기 하수도시설은 일본인 거주지를 우선으로 하는 사업으로 도시기반으로서의 시설로 보기에는 매우 불균형했다. 또한 일본인 기술자 및 청부업자 위주의 식민지적 성격을 띠고 있어 우리 국민이 기술을 추적하기 어려웠다.

도시화·산업화로 환경문제 대두

1960∼1970년대 경제개발기의 하수도사업은 △「하수도법」(1966년 8월 3일) 제정과 관련 법제도 정비 △하수도 사업체계 및 기반 구축 △해외차관 중심의 하수도 재정조달 △대규모 하수처리시설 건설 개시 △배수펌프장의 건립·확충 △정화조와 분뇨종말처리시설의 확충 등을 중심으로 급속도로 발전했다. 1976년 청계천 하수종말처리장이 완공되기 전까지 우리나라 하수도사업의 계획과 실행은 사실상 극히 미미한 수준으로, 대부분의 하수도 공사가 소규모 하수관거의 연장공사나 개·보수로 이루어졌다.

당시 우리나라는 경제개발기를 거치며 도시화·산업화로 인해 하천의 수질오염이 심각한 사회문제로 대두되기 시작했다. 1967년 한강 상류의 구의수원지 취수장 부근에서 오염도를 조사한 결과 생화학적산소요구량(BOD)이 14.2ppm으로 비교적 높은 수치를 보였고, 보광동수원지와 노량진수원지 역시 같은 해 BOD가 26.3ppm, 23.2ppm으로 나타나 높은 오염도를 보였다. 이러한 수치는 해마다 증가하는 추세를 보여 경제개발에 따라 환경오염은 급속도로 심각해지는 양상을 보였다.

「하수도법」 제정…법적 근거 마련

1961년 12월 31일 「수도법」이 제정된 지 5년여가 지난 1966년 8월 3일 「하수도법」이 제정됐다. 상수도의 보급으로 공업생산에 필요한 수자원을 마련하는 동시에 양질의 물을 공급해 국민보건의 향상을 도모할 수 있게 됐으나, 나날이 늘어가는 생활하수 및 오수, 분뇨로 환경오염 문제가 대두되며 하수도에 대한 요구도 증가하면서 법적 토대를 갖춰야 할 필요성이 제기됐다.

「하수도법」이 제정되기 전에도 하수도사업이 시행됐지만 법적 근거는 없는 상태였으며, 일례로 하수도 공사의 일종으로 1958년 시작된 청계천 복개공사는 법적 기반 없이 시행된 공사였다. 이에 「하수도법」은 이전에 제정되었던 「오물청소법」, 「도시계획법」, 「공해방지법」, 「하천법」, 「공유수면매립법」 등의 법률에 의해 분산 규정되고 있던 하수도 관련 사항을 모아 통일적·체계적으로 규정한 종합적인 성격으로 제정됐다.

1980∼90년대의 고도 경제성장기에는 △빈번한 수질오염사고와 하수도 정책의지 및 투자 확대 △88올림픽 등 국제행사와 하수도 보급 확산 △환경부의 발족과 하수도 사업조직의 변화 △지방양여금 및 재정의 확충 △각종 기준의 제정 및 정비 △마을하수도 정비 개시 △하수도기술 선진화 시범사업 개시 등을 중심으로 양적·질적 향상을 동시에 이루기 위한 사업이 본격적으로 진행됐다.

급속한 산업화·도시화 과정에 있던 1980년 우리나라의 하수배출량은 하루 평균 853만4천㎥ 규모에 달했지만 가동 중인 하수처리장은 서울의 청계천·중랑천하수처리장과 부산의 용호하수처리장, 경남 경주하수처리장 등 4개소에 불과했고 하수처리율 또한 8%에 그쳐 환경오염의 악화가 매우 심각한 상황이었다.

이에 1982년 9월부터 1986년 9월까지 약 4년 간 총사업비 9천560억 원을 투입해 한국종합개발사업이 이루어졌다. 이 사업은 △수로 고정화 및 저수로 정비를 통한 치수기능의 확대 △고수부지 조성 및 공원화를 통한 휴식공간의 확보 △분류하수관거 및 하수처리시설 건설 등을 수행하는 대규모 종합사업으로, 하수처리시설에만 전체 사업비의 절반이 넘는 5천427억 원이 투입됐다.

1980년대에는 본격적으로 하수처리시설을 건설하기 시작해 국고·지방비·지방양여금제·민간투자 등 다양한 방법의 자금 조달을 통해 급속도로 사업을 진행했다. 나아가 1990년대에는 하수처리시설 설치, 하수관거, 분뇨처리시설, 오염하천정화사업 등 4대 사업이 하수도사업으로 포함되면서 하수처리시설이 대폭적으로 확충됐다.

이러한 급속 발전에 힘입어 1981년 3곳에 불과하던 하수처리시설은 1986년 10곳, 1991년 22곳, 1995년 71곳, 1997년 93곳, 1999년에는 150곳까지 확충되어 약 20년 간 50배 가까이 늘었다.

학회, 하수·슬러지 자원화 정책 기여

2000년대 이후 현재 정부는 환경정책과 부합하는 지속가능 발전을 토대로 단순히 하수의 배제와 처리를 위한 하수도에서 벗어나 자원순환의 개념을 통한 사회경제적 가치를 창출하고 국민의 삶의 질 향상을 이루는 하수도의 방향으로 전환을 모색하고 있다.

2010년대 들어 정부는 수요자 중심의 시각에서 환경정책을 바라보기 시작했으며, 이를 토대로 하수도 부문도 수요자 중심의 정책수립·추진, 수요자의 욕구와 눈높이에 맞는 사업방향으로 나아가고 있다.

또한 하수도 운영의 선진화를 위해 민간위탁 경영도 점차 증가하는 추세다. 2000년대 들어 관리상 기술적인 전문화와 경영의 효율성을 위해 하수처리시설을 민간업체 위탁방식으로 전환, 민영화를 진행함으로써 경영효율화 개념을 도입하고 있다. 2013년 말을 기준으로 전체 공공하수종말처리시설 569개소 중 민간업체에 위탁관리 중인 시설은 423개소로 전체의 74.3%를 차지하고 있다.

또 하나 특징적인 변화는 환경 및 에너지 위기를 극복하기 위해 폐기물을 경제활동의 순환계로 되돌리는 ‘자원순환사회’로의 전환이 새로운 정책과제로 부각되고 있다는 점이다. 하수 찌꺼기인 슬러지의 자원화 논의는 이미 1980년대 후반부터 대두되었으나, 하수자원화를 정책 차원으로 발전시키는 환경을 제공한 일등공신은 하수도 관련 학자들이다.

특히 1999년 대한상하수도학회는 하수도연구회에서 자체적으로 발간한 하수도 자원화 보고서와 2000년 ‘하수도자원화 특별심포지엄’ 등을 통해 하수 자원화 정책 도입의 기반을 마련한 것으로 평가된다.

올해 유역별 하수정비계획 수립 완료

선진하수도로 발전하기 위해 우리 하수도가 해결해야 할 과제로는 △친환경·저비용·고효율의 하수고도처리 국내기술 확보 △대형 하수도시설의 민간위탁 운영 및 국내 물기업의 세계 물시장 진출기반 제공 △‘하수관거정비종합대책’의 수립과 추진 △유역별 통합하수처리체계 구축 △하수도 정보화 장기종합계획 추진 △개인하수도 관리강화 등이 있다.

2000년대 중반 전국 하수도 보급률은 이미 선진국 수준에 이르렀으나 댐 상류지역의 보급률은 미미한 수준에 그친 것으로 조사돼 상수원의 근본적 수질보호에 허점이 드러났다. 이에 정부는 IT기술과 환경기술을 접목시켜 광범위하게 분산되어 있는 하수도시설을 효율적으로 관리하고자 ‘유역별 통합하수처리체계’의 구축계획을 수립하고 2010년 완료를 목표로 추진했다.

또 2012년에는 ‘유역하수도정비계획’을 수립하고 이를 ‘하수도정비기본계획’에 반영하면서 하수도 분야까지 유역관리 체계의 범위를 넓혔다. 2014년 기준 전국의 유역 하수도 단위는 총 30개소로, 이 중 2015년까지 20개소에 대한 정비계획 수립이 완료됐고 올해는 나머지 10개소 유역에 대한 하수도 정비계획이 수립되고 있다.

2025년까지 마을하수도 증설 추진

현재 우리나라는 하루처리용량 50㎥∼500㎥ 규모의 소규모 하수처리시설을 법정 공공관리시설로 관리하기 위해 ‘마을하수도’를 운영하고 있으나, 2013년 기준 도시지역 하수도 보급률이 94.9%인 데 비해 농어촌지역의 마을하수도 보급률은 63.7%에 불과해 매우 부족한 실정이다.

이에 정부는 2025년까지 농어촌지역 하수도 보급률을 80%까지 제고한다는 계획 하에 총사업비 6조9천억 원을 투자해 마을하수도 3천654개소의 신·증설 및 개량사업을 수행하고 있다.

정화조와 오수처리시설 등을 아우르는 개인하수도는 분뇨 및 찌꺼기를 분뇨처리시설, 공공하수처리시설, 자체 처리 등의 방법으로 처리하고 있다. 정부는 단독 정화조 및 오수처리시설을 하수도시설기준에서 규정하는 구조와 규격 기준에 따라 관리하고 있으며, 개인하수처리시설을 설치할 때 전문업체가 설계·시공을 맡도록 제도화하는 등 효율적인 관리를 위한 제도개선 방안을 마련해 시행 중이다.

경제성 갖춘 하수도 정비모델 구축 목표

우리나라 하수도의 궁극적인 목표는 지구환경보전(환경성), 위생성, 친생태성, 무엇보다 경제성을 갖춘 세계 최고수준의 하수도 정비모델을 구축하는 것이다. 이를 위해 우리가 완성해야 할 구체적인 하수도 선진화기술 확보 및 민간영역 활성화의 필요성 등에 대한 미래상을 달성할 필요가 있다.

선진 하수도를 구축하기 위해 필요한 미래상은 크게 △수세분뇨 및 음식물쓰레기 직배출 하수도시스템 구축 △대도시 중심의 ‘하수도 자원화 시스템’ 기술 완성 △하수열 이용 등 열에너지 회수 이용기술 상용화 △지역 중심하수처리장의 해당지역 수질환경종합처리센터 기능 보유 제도화 △대도시 상습침수구역 등에 기상이변 대응형 수재 방재시설 병용 △갈수기 및 극한 가뭄 대비용 초고도처리시설 설치 및 운영기술 확보 △선진형 하수도요금 부담 및 하수도선진화 시민환경단체 활동 등을 제시할 수 있다.

우선적으로 악취 및 모기 등 생활 불편 사항이 없는 선진형 하수도 시스템을 완성하기 위해 수세분뇨 및 음식물쓰레기 직배출 하수도 시스템의 구축이 필요하다. 이와 함께 현재 갖가지 생활 불편의 원인이 되고 있는 합류식 지역의 분뇨정화조에 대한 전면 폐쇄 및 철거가 함께 이뤄져야 한다.

대체수자원으로서 하수자원 주목

대도시 중심의 ‘하수도 자원화 시스템’ 기술을 완성시키기 위해서는 특히 하·폐수처리장 혐기성소화 등 에너지 자립화 기술 및 질소, 인 등의 자원화 회수기술이 필요하다. 이 외에도 △하수슬러지 매립복토재 등 자원화 독자기술 △하수관거 공간 고속정보통신관로 병용 이용제도 및 기술 △하수처리장 상부공간의 친주민형·친자연형 활용기술 등 미래 세대를 위한 기술의 개발이 요구된다.

특히 갈수기 및 극한 가뭄이 발생할 경우 필요한 수량을 확보하는 방안의 일환으로 하수자원을 주목할 필요가 있다. 식수 수질의 처리수를 생산할 수 있는 수준의 초고도처리시설을 설치·운영함으로써 하수를 대체수자원으로 활용한다면 기후변화 시대에 매년 발생하는 가뭄피해를 줄이는 데 큰 보탬이 될 것으로 기대된다.

이처럼 현재 우리가 직면하고 있는 과제를 해결하고 미래 세대를 위한 선진하수도를 구축하기 위해서는 하수 관련 전문가들의 학회 활동도 중요하지만 시민들의 관심과 참여 또한 매우 중요하다. 시민환경단체가 하수도 선진화 문제에 주목하고 국민의 관심을 집중시킨다면 보다 빠르게 선진 수준의 하수도를 구현할 수 있을 것으로 기대된다.

[『워터저널』 2016년 7월호에 게재]