김동욱 박사 정책제언

“4대강 보 수문 열어 녹조 발생 억제해야”

홍수시 보 수문 완전 개방하고 가뭄시 자연하천 유속과 적정하게 유지 필요
보 철거 근본적인 해결책 될 수 없어…종합적 검토 통해 손실 최소화해야

4대강 사업, 4년간 총 22조원 소요

4대강 정비사업(4대강 사업)은 한강, 낙동강, 금강, 영산강 등 4대강에 16개 보(洑) 설치 등을 주요 내용으로 하는 물관리 사업으로, 2008년 하반기에 착공되어 2012년 하반기에 16개 보 등 주요 건설 공사가 완공됐다.

4대강 사업의 주요 목적은 △홍수조절용량 9억2천만㎥ 증대에 의한 수해방지 △물부족과 가뭄 대비를 위한 13억㎥의 신규 수자원 증대 △수질개선 및 생태계 복원 등으로, 이를 위해 총 22조 원이 투입되었다.

4대강 보 건설의 타당성 의문 제기

세 가지 이유를 들어 4대강 보 건설의 타당성을 말하기도 한다. 첫째, 홍수조절용량 증대에 의한 수해방지 목적이다. 수해 방지의 필요성은 4대강 유역에서 발생하는 홍수피해 규모의 기준에 의해 판단될 수 있다.

4대강 유역 홍수피해의 연평균(2002∼2006년) 규모를 두고 찬성론자들은 2조7천억 원이라고 주장하고, 반대론자들은 1조5천억 원이라고 주장한다. 4대강 사업 반대론자들의 주장은 한 걸음 더 나아가 그 1조5천억 원은 전국적인 홍수피해액이고 그것을 4대강 본류에 국한시켰을 경우에는 8천800억 원 수준이라고 주장한다.

먼저 홍수방지의 가능성을 보면 4대강 보는 대부분 강의 중·하류에 건설되어 있기 때문에 홍수 시에는 주위의 농토나 도시지역을 오히려 범람시킬 가능성이 크며, 주변 농지의 지하수위를 높여 농작물의 지하침수를 유발할 수 있다. 홍수 방지를 위해서는 일반적으로 농경지와 개발지가 없는 상류의 산간지역에 댐을 설치하는 것이 상례이다. 4대강 보는 이러한 상례를 벗어난 비정상적인 홍수방지대책이라고 할 수 있다.

둘째, 물부족과 가뭄 대비를 위한 13억㎥의 신규 수자원 증대 목적이다. 수자원은 양만 있다고 사용할 수 있는 것이 아니다. 수자원은 용도별로 수질기준에 적합해야 한다. 아무리 수량이 많아도 오염된 물은 오히려 다른 환경을 오염시킬 뿐이다. 신규 수자원에 대해서는 구체적인 용도가 전혀 지정되어 있지 않다. 생활용수, 공업용수, 농업용수 등 어느 용도로 사용할 것인가에 대한 기준이 부재한 상황이다.

셋째, 수질 개선 및 생태계 복원 목적이다. 이것은 환경에 대한 기본 지식조차 없는 환경 문외한의 생각이다. ‘고인 물은 썩는다’라는 말은 환경 전문가가 아니더라도 많이 듣는 말이다. 어떻게 흐르는 물을 가두어 놓고 ‘수질개선’을 한다고 할 수 있을지 의문이 든다.

또한 ‘생태계복원’은 어떤 생태계를 복원한다는 것인지 그 정의가 불분명하다. ‘복원’이란 과거에 있었던 것이 변해서 현재는 다른 것이 되었을 때 그것을 과거의 것으로 되돌린다는 말이다. 이것을 보를 기준으로 적용하면, ‘과거에 4대강 보와 같은 시설물이 한강, 낙동강, 금강, 영산강 등에 건설되어 있었는데, 지금은 그들이 다 허물어져서 없어졌기 때문에 다시 보를 건설한다’는 말이 된다. 그러나 우리나라 역사에서 4대강에 지금과 같은 보가 있었다는 말을 들어본 적이 없다. 한 마디로 4대강 보는 과거에 없었던, 새로운 ‘생태계의 창조’ 행위다.

4대강 보 녹조발생 갈수록 심각

지난해 9월 29일 국회환경노동위원회의 발표에 따르면 낙동강 보 지역의 녹조발생 원인이 4대강사업으로 인한 유속저하인 것으로 나타났다. 국회 환경노동위원회 소속 이용득 의원이 환경부와 기상청으로부터 제출받은 자료를 분석한 결과, 체류시간을 제외한 모든 여건이 녹조 발생에 불리한 환경으로 변화했음에도 남조류 개체수는 증가한 것으로 드러났다. 낙동강 5개 보 설치 지역의 남조류 개체수는 2015년 기준으로 2013년 대비 상주보의 9.6배, 달성보의 2.7배, 합천창녕보의 2.7배, 낙단보의 1.9배, 구미보의 1.6배가 증가하였다.

또한, 지난 4월 7일 SBS뉴스 김도균 기자의 보도에 따르면 정부는 한강, 낙동강, 금강, 영산강 등 4대강의 녹조 발생을 줄이기 위해 보 수문을 열고 유량을 늘리기로 했다. 4대강사업의 핵심이었던 16개 보가 수질오염의 원인이라는 비판을 외면해 온 정부가 끝내 보 수문을 열기로 한 것이다. 결국 보에 물을 채워 풍부한 수자원을 확보하는 동시에 수질도 개선하겠다던 4대강 사업의 취지에서 사실상 후퇴한 셈이다.

지난해 8월 23일 시사매거진에서는 4대강의 녹조 수준이 심각 수준을 넘어 재앙 수준에 이르고 있다고 보도했다. 4대강 사업 이후 꾸준히 강이 죽어 가는 것에 대해 문제가 제기되어 왔는데 그 위험수준이 단순히 ‘위험하다’고 말하기에는 그 정도가 심각해지고 있다는 것이다.

폭염의 지속이란 말로 설명할 수 없는 지경에 이르고 있는데 과거 몇 년 전 ‘녹조라떼’라는 이름을 가지게 되었던 낙동강은 축구장, 잔디밭으로 표현될 정도로 녹조가 심각해진 상황이다.

영양염류·수온·일조시간에 영향 받아

한편, 지난해 6월 1일 이승훈 수원대학교 교수는 「4대강 녹조 현상의 원인」이라는 제목의 논문을 통해 우리나라에서 녹조의 제한요인은 체류시간이라고 알려져 있으며, 4대강사업 전과 후를 비교하면 영양염류의 유입은 크게 달라지지 않았다고 밝혔다. 4대강사업으로 인하여 크게 달라진 것은 체류시간이고, 이 체류시간은 녹조 발생의 제한요인이기 때문에 4대강 본류에서 이전에는 관찰되지 않았던 녹조가 발생했다는 설명이다.

이승훈 교수는 ‘똑같이 4대강사업을 했는데 낙동강에서는 녹조가 발생하고 남한강에서는 왜 녹조가 발생하지 않았는가?’라는 질문에 대해 남한강의 3개 보는 저류량의 증가가 작아서 체류시간이 적게 증가하였기 때문에 녹조가 발생하지 않았지만, 낙동강에서는 4대강사업으로 인한 저류량이 300％나 되기 때문에 체류시간이 3배로 크게 늘어난다는 사실이 녹조가 발생한 원인으로 판단된다고 설명했다.

일반적으로 녹조 발생의 3대 요소는 총인 등 영양염류 농도, 수온 및 일조시간으로 알려져 있으며, 녹조발생의 최적 조건은 이와 같은 3대 요소가 동시에 발생했을 때이다. 즉, 충분한 영양염류의 존재 아래서 수온이 25℃ 전후로 높고 일조시간이 긴 때 녹조가 발생하기 쉽다.

 이것을 우리나라의 경우에 적용하면 호소나 보와 같이 물이 고여 있어 영양염류의 농도가 높고 폭염으로 수온이 급상승하며, 구름 한 점 없는 여름날의 일조시간이 길어지면 녹조는 100％ 발생한다. 뜨거운 여름의 극심하던 녹조가 서늘한 바람이 부는 초가을부터 급격히 사라지는 것은 바로 이러한 이유들 때문이다.

예를 들어 우리나라의 소양호와 대청호를 비교해 보면 이와 같은 원리를 쉽게 이해할 수 있다. 소양호와 대청호의 영양염류의 농도는 0.01∼0.02㎎/L 수준으로 비슷하다. 그러나 여름철 최고 수온은 소양호가 21℃ 전후인데 비해 대청호는 25℃ 전후로 대청호의 수온이 훨씬 높고 일조시간도 소양호보다 대청호가 훨씬 길다. 그것은 소양호가 대청호보다 위도와 해발고도가 높기 때문에 발생하는 자연현상이다. 그러나 체류시간은 소양호의 266일에 비해 대청호는 108일로 짧다.

그럼에도 불구하고 소양호에는 녹조가 거의 발생하지 않는데 반해 대청호에는 심한 녹조가 연례행사처럼 발생하고 있다. 이와 같이 녹조 발생은 체류시간과 유속보다는 일조시간, 수온 및 영양염류 농도에 절대적인 영향을 받는다. 녹조가 발생한 하천이나 호소의 경우 상대적으로 수온이 낮은 중심부보다는 수온이 높은 가장자리 부분의 녹조가 훨씬 더 심한 것도 이러한 분석의 타당성을 뒷받침한다.

4대강 보에 녹조가 심하게 발생하는 것은 위에서 말한 녹조발생의 3대 요소가 동시에 일어나기 때문이다. 상류에서 흘러드는 생활하수와 공장폐수 등으로 인해 보에는 총인 등 상당한 영양염류가 유입된다. 가뭄이 계속되어 구름 한 점 없는 여름에 폭염이 장시간 쏟아지면 보의 수온은 급상승하고, 급상승한 수온은 녹조식물 등의 활성도를 극단으로 끌어올린다. 또한 긴 일조시간은 녹조식물의 광합성시간을 길게 하여 녹조가 강을 뒤덮게 되는 것이다.

이러한 4대강 보의 녹조 발생을 방지하기 위해서는 녹조 발생의 3대 제한요소를 통제하는 방법을 먼저 생각할 수 있다. 그러나 수온과 일조시간은 자연현상이어서 인위적인 대책이 있을 수 없다. 마지막으로 총인 등 영양염류의 농도를 낮추는 방안이 있지만 그것도 한계가 있다.

4대강 보의 총인 농도를 소양호, 충주호, 대청호 등의 0.01∼0.02㎎/L 수준으로 낮추는 것은 현실적으로 매우 어렵다. 그렇게 낮춘다 하더라도 대청호의 예에서 보듯이 녹조는 발생한다. 

이와 같은 점을 전제로 할 때, 4대강 보의 녹조 발생을 방지하는 유일한 방법은 보의 수문을 적정하게 개폐하는 것이다. 예를 들어 홍수 시에는 보의 수문을 완전 개방하여 보의 물을 완전히 바꾸고, 가뭄 시에는 보의 수문을 적정하게 개방하여 자연하천의 흐름과 거의 같게 하는 것이다.

수온이 떨어지고 일조시간이 짧아지는 가을부터 다음 해 봄까지 물을 저장하였다가 녹조가 발생하는 여름철에는 다시 간헐적으로 보의 수문을 개폐하면 녹조의 발생을 어느 수준까지는 방지할 수 있을 것이다.

4대강 녹조 발생의 원인은 4대강에 보를 만들었기 때문이다. 보가 없으면 녹조도 발생하지 않았을 것이다. 당초 4대강 보 사업의 목적 중 하나였던 ‘수질개선 및 생태계 복원’을 지금 시점에 적용하면, 낙동강의 ‘수질과 생태계를 4대강 보 건설 이전의 상태로 되돌리는 것’이다. 다시 말하면 4대강 보를 철거하는 것이다.

[『워터저널』 2017년 5월호에 게재]