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Part 03. 통합물관리를 위한 물복지와 4차 산업혁명
2020년 01월 02일 (목) 09:35:52 워터저널 webmaster@waterjournal.co.kr

2020 신년특집     바람직한 물복지를 위한 통합물관리 방향
 

“유역 내 하천과 시설의 통합관리가 가장 중요”

재해관리시설 연계 강화나 지방·광역상수도 통합·연계관리 등이 주요 과제
4차 산업혁명 맞이해 드론·스마트워터그리드 등 첨단기술 융합한 물관리 추진

 
   
▲ 장 석 환
대진대 건설시스템공학과 교수
Part 03. 통합물관리를 위한 물복지와 4차 산업혁명

유역관리가 통합물관리의 기본

통합물관리를 하는 데 있어 하천(도량·지류·본류)과 시설(댐·보·상하수도)을 통합하는 것이 가장 중요하다. 또한 그동안 국토교통부에서 수자원 개발 위주의 물관리를 추진하면서 하천관리라는 말을 계속해서 사용해 왔는데 이제는 유역관리라는 말이 더 적합한 표현이라고 생각한다. 유역관리가 통합물관리의 기본이다.

그러다 보면 △모니터링이나 감시체계 등 조사·정보의 통합 △협의회 등 의사결정기구의 통합 △댐·보·하수처리시설의 통합관리와 같은 시설의 연계운영이 상당히 중요해진다. 하천과 시설은 유역에서 통합되는 방향으로 나아가야 한다. 이를 위해서는 하드웨어와 소프트웨어뿐만 아니라 상류에서 하류에 이르는 전체 물의 개념이 유역의 개념으로 들어와야 한다.

통합물관리 실현 중점 과제를 △계획 분야 △조사·정보 분야 △운영관리 분야 △북한과의 물 협력 △유역별 거버넌스 등 크게 다섯 가지 분야에서 생각해 볼 수 있다. 계획 분야에서는 물관리 계획이나 제도적 기반을 구축하는 일이, 조사·정보 분야에서는 수질·수량 통합조사체계를 구축하거나 물조사 전문기관을 육성하는 일이, 운영관리 분야에서는 재해관리 시설 간 연계 강화나 지방·광역상수도의 통합 및 연계관리 등이 주요 과제가 될 것이다. 이 중 운영관리 부문이 실질적인 물복지와 관련된 부문이라고 볼 수 있다.

개별 물 계획들 하나로 통합 필요

분야별 통합물관리 방안을 살펴보면 계획 분야에서는 우선 「물관리기본법」에 따라 국가물관리기본계획과 각 유역별 물관리종합계획을 수립해야 한다. 기존에 수자원장기종합계획, 물환경관리기본계획 등으로 존재했던 개별 계획들을 이제는 수량과 수질, 생활·공업·농업용수, 하천유지용수 등을 종합적으로 고려해 하나의 계획으로 통합이 필요하다.

또 그간 분절되어 시행되어 왔던 전국수도종합계획(환경부)과 광역수도정비기본계획(구 국토부)의 실질적인 통합을 추진해야 한다. 현재 한국환경정책·평가연구원(KEI)이 국가물관리기본계획 수립 용역을 맡아 수행 중인데, 수립에 대한 명확한 가이드라인이 없어서 이것을 정책계획으로 할 것인지 정책+시설계획으로 할 것인지 성격을 먼저 정하고 수립하는 것이 보다 효율적일 것이라고 판단된다.

아울러 홍수, 가뭄 등 기후변화에 따른 물 재해에 대한 안전성을 강화하기 위해 유역 단위의 통합·분산형 대응 체계를 구축해야 한다. 또한 하도 중심의 제방보강, 하도정비 등의 대책을 썼던 과거와 달리 이제는 우회수로, 저류지, 친환경 소규모 댐을 건설하는 식의 유역 중심의 대책을 추진해야 한다. 
 
하천 분류방식, 목적별로 바뀌어야

물 수요관리를 우선 추진해야 한다. 기존 수자원을 활용하고 부족분에 대해 대체수자원을 개발할 필요가 있다. 지난 50년 동안 한국수자원공사는 지표수에 대한 논의를 주로 해 왔는데 과거부터 많은 전문가들이 강조해 왔듯이 지표수만 관리하는 시대는 이제 지났다. 수원의 다변화, 즉 대체수자원 확보를 꾀해야 한다. 빗물, 하수처리수 등 물의 재이용과 친환경 대체용수 확보 등이 주요 방법으로 거론되고 있다.

하천관리에 있어서는 유역 중심의 통합적 하천관리 제도 기반을 구축해야 한다. 지난 1967년 「하천법」이 생긴 이후로 우리나라는 전국의 하천을 국가하천과 지방하천, 그리고 소하천, 도랑으로 분명하게 구분했다. 그런데 지금은 국가하천과 지방하천의 경계가 상당히 모호한 실정이다. 이에 하천관리 방향이나 하천의 분류 방식에 대한 재검토가 필요하다.

하천에 대한 제대로 된 평가를 하기 위해 하천관리 지속가능성 평가체계를 도입해야 한다. 하천관리 지속가능성 평가체계는 연구기관이 평가체계를 마련하면 정부(유역청) 차원에서 현 상황을 진단하고 정책과 계획을 수립하고, 전문기관과 지자체 등에서 이를 집행하고 관리하면 최종적으로 유역위원회가 평가하여 정부(유역청)에 피드백을 전달하는 방식이다.

이와 같은 평가에 기반해 앞으로는 하천을 분류하는 방식이 현행 국가하천, 지방하천, 소하천, 도랑과 같은 단순 행정구역 단위가 아닌 특별하천, 일반하천 등 목적별로 바뀌어야 한다. 아울러 유역 내 개별 하천관리 사업을 통합 추진해 효율을 극대화해야 한다. 공간과 기능 등을 포함한 통합적 윗물관리를 해나가야 한다. 

수량·수질 통합조사체계 구축이 먼저

조사·정보 분야에서는 수량과 수질의 통합조사체계를 구축하는 일이 선행되어야 한다. 이원화된 수질·수량 관측망을 통합하면 조사의 신뢰도도 개선하고 예산도 절감하는 일석이조의 효과를 얻을 수 있다. 나아가 지역별 맞춤형 수량·수질·상하수도 통합 조사평가 체계를 구축해야 한다.

아울러 수량과 수질을 총괄 조사하는 물조사 전문기관을 육성할 필요가 있다. 여전히 국립환경과학원이 수질을, 기상청이 기상을 조사·관측하는 등 따로따로식 물관리가 시행되고 있어 완전한 통합까진 아니더라도 통합을 주도할 플랫폼 정도는 만들어야 한다. 미국의 지질조사국(USGS)이 좋은 예다. 이와 같은 전문기관에서 인력 양성은 물론 지속가능한 조사와 성과 관리, 관측망 고도화 등을 도모할 수 있다.

물조사 전문기관이 수행한 조사 결과를 바탕으로 통합정보시스템을 구축해야 한다. 수량과 수질의 통합연계 지식정보체계를 구축하면 수자원지식시스템과 물환경지식시스템의 정보가 서로 조화를 이루게 될 것이다. 그렇게 되면 ‘빅데이터’ 등을 활용해 유역 내의 물 정보를 공유·확대할 수 있는 플랫폼도 구축할 수 있다. 

재해관리 시설 간 연계 강화해야

운영관리 분야에서는 재해관리 시설 간 연계를 강화해야 한다. 이를테면 단일목적댐을 물관리 중심으로 기능을 전환해 극한 홍수와 가뭄 등 빈번해지는 물재해에 대비하거나, 농지면적 감소 등 농업용수 수요가 감소함에 따라 농업용저수지의 기능을 재평가해 여유물량을 활용하고 홍수조절용량을 확보하는 등의 방안이 필요하다.

또한 효율적인 의사결정을 위한 의사결정기구를 운영해야 한다. 이원화된 수질, 댐·보 연계 협의회를 일원화하여 의사결정 절차를 간소화하는 역할이 필요하다. 수원, 수도 등 광역·지방상수도 물관리시설과 물정보를 통합한 관리체계를 구축해 실시간 운영의 의사결정을 고도화해나가야 한다.

아울러 지방·광역상수도의 통합 및 광역 연계관리가 필요하다. 각 유역의 특성에 맞는 지방과 지방, 지방과 광역 상수도 통합방안을 마련해 용수공급체계, 운영 등을 통합하고 효율성과 안정성, 품질 등을 향상시켜 가는 것이 중요하다. 또한 수도시설 급수체계를 조정하여 기존 여유량을 활용해 용수 부족지역으로 전환·공급하는 등 신규개발 대신 기존시설을 최대한 활용하려고 노력해야 한다.

공유하천 공동 관리하면 이점 많아

물 관련 대북사업 분야에서는 남북 간 시너지를 창출하는 것이 무엇보다 중요하다. 현재 북한의 물 문제로는 △산림 황폐화로 인한 물순환 왜곡 △단일목적댐으로 이·치수에 취약 △하수처리시설 부족에 따른 수질 악화 △취약한 수도급수체계로 인한 제한급수 및 수인성 질병 △수도시설 노후화에 따른 누수 및 녹물 등이 꼽힌다.

대북사업을 통해 북한 전역에 유역(산림)과 하천, 수량과 수질, 수원과 상수도 등 물 문제에 대한 종합적인 솔루션이 필요하다. 산림복원 등 건전한 물순환 체계를 구축하고, 하천·댐·상하수도 등 유기적인 물 인프라를 개발하고, 노후화된 상하수도, 수력 발전시설을 개선하는 등의 사업이 필요할 것으로 예상된다.

공유하천 부근에서는 유량 감소, 수질과 생태환경의 악화, 댐 무단방류에 따른 인명·재산 피해 등이 막심한 실정이다. 현재 우리나라와 북한을 관통하는 공유하천으로 북한강, 임진강, 한탄강 등이 있는데 이를 공동 관리함으로써 상호 이득을 취할 수 있는 부분이 많다. 구체적으로 △남북 공유하천 공동관리위원회 구성 △공유하천 공동유역조사 및 홍수 예·경보 시설을 설치 △물·에너지 교류(Water-Energy Trade)로 유량 확보 △DMZ 남북 물길연결 및 세계생태평화공원 조성 등 사업이 진행될 수 있다.

기후변화 따른 물 문제 갈수록 심화

   
▲ 글로벌 물 문제의 핵심 키워드는 ‘기후변화’이다. 미국의 언론인이자 미래학자인 토마스 프리드먼(Thomas L. Friedman)은 2011년 그의 저서 『Hot, Flat, and Crowded』에서 “지구상의 물은 총량은 같으나 분포가 달라진다”고 강조했다.
한편 글로벌 물 문제의 핵심 키워드는 ‘기후변화’이다. 미국의 언론인이자 미래학자인 토마스 프리드먼(Thomas Friedman)은 지난 2011년 그의 저서 『뜨겁고 평평하고 밀집되는 세계(Hot, Flat, and Crowded)』에서 “지구상의 물은 총량은 같으나 분포가 달라진다”고 강조했다. 그가 제시한 기후변화 시나리오에 의하면 아프리카는 계속해서 가뭄에 시달릴 가능성이 높고 스페인, 이베리아 반도 등은 사막화로 고통받을 확률이 높다. 

기후변화에 따른 물 문제가 갈수록 심각해지자 지난 2015년 9월 유엔(UN) 총회에서는 물 문제를 선결과제로 포함해 ‘2016∼2030 지속가능발전목표(SDGs)’를 의결했다. 지속가능발전목표(SDGs) 17개 가운데 3개가 물과 직접적인 관련이 있고 6개가 간접적인 관련이 있다. 또한 지난 2018년 3월 22일 세계 물의 날에 유엔(UN) 사무총장은 ‘물 문제 집중해결 10년(Water Action Decade)’을 선포했다.

4차 산업혁명, 물 분야서도 화두

4차 산업혁명 시대가 도래하면서 전 세계 물산업 분야에도 혁신이 일어나고 있다. 1990∼2000년대의 화두가 글로벌 물기업 육성, 물산업 자유화, 민영화, 민간위탁, 구조개편 등이었다면 2010년 중반 이후 글로벌 물산업 분야에서 가장 큰 화두는 4차 산업혁명, 디지털 전환(digital transformation)으로 바뀌었다.

산업 전망은 밝은 것으로 예측되고 있다. 유엔(UN)의 2015∼2017년 글로벌 기회 보고서(Global Opportunity Report)에 따르면 스마트 물기술은 비즈니스(business)와 임팩트(impact) 측면에서 3년 연속 가장 유망한 분야로 평가받았으며 전통산업에서 하이테크 산업으로 빠르게 발전·성장할 전망이다.

앞으로의 물산업은 국경을 초월해 정부와 기업 간 4차 산업혁명 기술을 융·복합하는 형태로 나아가야 한다. 고도의 기술력을 갖춘 우리나라의 한국수자원공사, 한국환경공단 등과 이스라엘 수자원공사, 싱가포르 수자원공사, 독일의 글로벌 워터 파트너십(German Water Partnership), 네덜란드의 워터 캠퍼스(Water Campus), 프랑스의 베올리아(Veolia)·수에즈(SUEZ) 등 해외 물산업 분야 스타트업이 협업 또는 클러스터를 형성해서 새로운 형태의 물관리를 해나갈 필요가 있다.

새로운 기술 어떻게 활용하는지가 관건

물 분야에서 특히, 새로운 4차 산업혁명 기술을 어떻게 활용할 것인지가 관건이다. 대표적 기술 중 하나가 드론이다. 드론은 언제 어디서나, 그리고 누구나 사용할 수 있고 실시간으로 안정성, 접근성, 용이성이 보장되는 기술로 전 세계적으로 각광 받고 있는 기술 중 하나다. 물 분야에서 댐이나 보 등 시설물 일상 정기점검은 물론 위험지역 점검 시에도 활용 가능하다. 또한 적외선센서나 온도감지센서 등을 달아 녹조의 실시간 모니터링이나 관망 누수감지 등을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

스마트워터시티(Smart Water City)는 취수원에서 수도꼭지까지 공급 전 과정에 정보통신기술(ICT)을 접목해 수량·수질의 과학적 관리로 소비자가 믿고 마실 수 있는 스마트 물관리 체계가 구현된 물의 도시를 일컫는다.

우리나라의 경우 한국수자원공사가 지난 2014년 4월부터 파주시 전 지역을 대상으로 건강한 수돗물 음수대 설치, 수돗물 수질정보 제공, 수돗물 수질·수량 관리체계 구축, 수돗물 토탈 케어 서비스(Total Care Service) 실시 등 스마트워터시티 시범사업을 추진 중이다.

최근 세계적으로 대두되고 있는 물과 에너지, 식량자원의 통합관리 기술인 WEF 넥서스(Water­Energy­Food NEXUS)는 ‘결합’과 ‘연결’을 뜻하는 넥서스가 붙어 이들간의 상호관계를 파악하고 서로에게 미치는 영향을 통합적으로 평가해 자원을 효율적으로 이용하는 것을 추구한다. 수중 태양에너지, 인공강우 농업, 폐수로부터 에너지 회수 등이 그 예다.

[『워터저널』 2020년 1월호에 게재]

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