김동욱 박사 정책제언

“하천유지용수, 현행 물 재이용량서 제외해야”

물재이용 시 얻는 이익이 비용보다 크지 않으므로 재이용 가치 떨어져
하수처리수 재이용량 순증여부는 기존 하수처리수 사용형태에 따라 달라져

우리나라 하수처리수의 재이용 현황

2008∼2016년 기간 중 우리나라의 하수처리량은 연평균 70억㎥ 수준이었으며, 하수처리수의 재이용량은 2008년 7억1천200만㎥에서 2016년 11억2천100만㎥로 57% 증가했다. 이에 따라 하수처리수의 재이용률은 2008년 10.8%에서 2016년 15.6%로 증가했다([표 1] 참조).

하수처리수의 재이용은 장내용수와 장외용수로 구분된다. 2016년의 경우 장내용수 재이용은 5억6천799만㎥였고 장외용수 재이용은 5억5천306만㎥였다. 장내용수는 세척수, 냉각수 등으로 구분되며, 장외용수는 공업용수, 농업용수, 하천유지용수 등으로 구분된다([표 2] 참조).

하수처리수의 장내용수 사용

공공하수처리시설, 사업장 하수처리시설 등에서 사용하는 세척수로는 도색공장 고압 세척수, 물김공장 세척수, 먹는샘물공장 공병세척수, 식품공장 제품세척수, 화학공장 회로기판 세척수 등이 있다. 세척수는 장내 사용 재이용수의 약 15%를 차지한다. 냉각수는 열병합발전소, 제철공장, 화학공장의 냉각수 등 많은 공장에서 사용된다. 공장 청소수로는 공장설비, 바닥 청소수 등이 있다.

희석수는 고농도의 하수나 폐수를 적정한 농도로 낮추어 처리하기 위해 사용하는 물로 일반적으로 하천수나 지하수 등이 사용되며, 적정한 경우 하수처리수나 해수도 사용될 수 있다. 장내 기타 용수로는 장내 식생용수 등이 있다. 하수처리수의 장내용수 사용은 물 재이용량의 순증이라고 할 수 있다.

다음은 하수처리수의 공업용수 사용에 관한 기사들이다.

“포항 하수종말처리장 옆에 들어선 포항 하수처리수 재이용 시설은 지하 2층~지상 3층으로 이뤄져 있고 부지면적 1만6천200㎡, 건축면적 2천223㎡로 공업용수 공급시설로는 세계 최대 규모를 자랑한다. 포항 하수처리수 재이용 시설은 포항시민들이 매일 버리는 하수 23만㎥를 집수하여 10만㎥를 다시 사용할 수 있는 공업용수로 정화시켜 포스코(포항제철소)를 비롯한 포항철강공단에 공급한다. 이번 사업은 물부족에 시달리던 포항시에 하수처리수의 재이용을 통해 공업용수 부족을 해결했다는 점에서 큰 의미가 있다”(『워터저널』 , 2014년 9월호).

“한국중부발전(사장 정창길)은 6월 27일 충남도청에서 정창길 사장과 환경부 이영기 상하수도청책관, 남궁영 충남도행정부지사, 정원춘 보령부시장이 참석한 가운데 ‘보령하수처리수(재이용) 공급에 관한 실시협약’을 체결했다. 이번 협약은 중부발전이 주도한 협약으로, 2016년 6월 하수처리수 재이용수 사용 타당성 조사를 시작으로 충남서부권 가뭄에 대비하기 위해 보령댐에서 공급하던 발전용수를 보령하수처리수로 공급하기 위해 추진된 것이다. 하수처리수 재이용사업은 하천으로 방류되는 하수처리수를 정수처리하여 수질 향상 후 발전소로 공급하는 것으로 공급량은 1일 1만㎥ 규모이며, 2018년까지 설치를 목표로 하고 있다”(한국중부발전 블로그, 2017).

이와 같은 하수처리수의 공업용수 재이용은 수자원가용량을 실질적으로 증가시킬 수 있다. 포항시와 포항제철소가 포항시 하수처리수 중 10만㎥를 포항제철소의 공업용수로 재이용할 경우 영천댐에서 끌어오는 물을 그만큼 줄일 수 있으므로 우리나라 수자원 가용수량이 그만큼 증가한 것이 된다. 한국중부발전의 하수처리수 재이용에 관해서도 같은 말을 할 수 있다.

하수처리수의 농업용수 사용

다음은 하수처리수의 농업용수 사용에 관한 기사들이다.

“광양시 환경사업소 광양하수팀이 광양공공하수처리시설에서 처리된 1일 2만여㎥의 하수처리수를 농업용수로 재활용하여 벼농사를 짓고 있어 화제가 되고 있다. 그동안 생활하수처리수는 더럽고 오염된 물로 인식되어 강이나 바다로 방류되어 왔다. 광양하수팀은 과학적이고 위생적으로 처리된 하수처리수를 자원으로 활용할 수 있는 방안을 모색해오다 지난 2007년부터 공사장의 살수 및 청소용수와 가로수 식재용수로 하수처리수를 공급해왔다”(광양만신문, 2009. 06).

“연기군 전의공공하수처리시설이 본격적인 영농철을 맞아 지난 16일부터 처리된 하수를 농업용수로 제공, 벼농사를 지을 수 있도록 해 관심을 끌고 있다. (중략) 전의하수처리장 관계자에 따르면 하루 1천300㎥의 하수처리수를 인근 전동면 미곡리 농경지 16㏊에 매년 농업용수로 공급하고 있으며, 특히 올해 5월에 전국 최초로 농업용수로 품질인증을 받아 깨끗하고, 위생적인 농업용수를 무상으로 공급하고 있다고 밝혔다”(중부광역신문, 2012. 05).

광양시 하수처리수의 농업용수 재이용은 바다에 버려질 하수처리수를 농업용수로 사용하기 때문에 우리나라 가용수자원의 양을 그만큼 증가시켰다고 할 수 있다. 연기군 전의공공하수처리시설 하수처리수에 대해서도 같은 말을 할 수 있다. 다만 하류에서 전의공공하수처리시설 처리수를 농업용수로 이미 취수하고 있을 경우에는 국가 전체적인 가용수자원량은 늘어나지 않는다. 하수처리수 재이용량의 순증여부는 기존의 당해 하수처리수 사용형태에 따라 달라진다.

하수처리수의 하천유지용수 사용

다음은 하수처리수의 하천유지용수 사용에 관한 기사들이다.

“부천시가 굴포하수처리장의 처리수를 활용한 유지용수를 공급해 굴포천 수질이 좋아진 것으로 나타났다. (중략) 오존처리 등 수질개선을 통해 하루 9만㎥의 부천 굴포하수처리장 처리수를 굴포천 발원지와 계산천으로 방류할 수 있게 됐다. 사업 완료 후 부천시 구간 굴포천의 수질측정 결과 6.8 수준이던 BOD(생화학적 산소요구량)가 4.9까지 떨어져 수질이 좋아진 것으로 나타났다”(경인일보, 2019. 04).

“울산시는 울주군 언양읍 언양수질개선사업소의 하수3차 처리시설 및 처리수재이용시설이 4일 오후 2시 준공식을 갖고 본격 가동에 들어간다고 밝혔다. (중략) 이날 준공된 하수3차 처리시설 및 처리수재 이용시설은 일 4만5천㎥ 처리 규모로 하천 녹조의 원인이 되는 질소와 인을 제거하는 3차 처리시설과 태화강 상류 하천 유지용수를 공급하는 처리수 재이용시설로 이뤄졌다. (중략) 이번 시설 준공으로 언양수질개선사업소 방류수수질은 생물학적산소요구량(BOD)이 2.95㎎/L에서 1.71㎎/L로 42% 감소하고 총질소(T-N)가 8.08㎎/L에서 5.67㎎/L로 30% 감소, 총인(T-P)이 1.0㎎/L에서 0.2㎎/L로 80% 감소하는 등 수질이 크게 개선될 전망이다”(세계타임즈, 2019. 11).

부천시와 울산시의 하수처리수의 하천유지용수 사용은 하수의 고도처리 및 상류 압송을 필요로 한다. 그리고 그것은 수질개선을 목적으로 하고 있다. 그러나 부천시 굴포천의 수질개선은 굴포천으로 유입되는 오염물질의 방지를 통해 이뤄지는 것이 원칙이다. 울산시 태화강의 경우도 굴포천과 같다. 부천시와 굴포천의 하천유지용수 사용으로 국가의 전체적인 가용수자원량이 증가하지 않으므로 하수처리수의 하천유지용수 사용은 물의 재이용이라고 할 수 없다.

하수처리수 재이용의 진실

물은 순환한다. 순환의 시각에서 보면 더러운 물과 깨끗한 물이 따로 없다. 하수처리장에서 정화되어 강으로 배출된 물은 자연의 정화작용에 의해 다시 깨끗한 물이 된다. 그 물을 다시 생활용수나 공업용수로 사용하면 하수 또는 폐수가 발생한다. 이와 같이 용수의 수질은 순환한다. 즉, 자연적인 물의 재이용이 이뤄지는 것이다.

그러나 물의 인위적인 재이용은 장소의 영향을 받기 때문에 한계가 있다. 예를 들어, 하류에 풍부한 농업용수가 있을 경우에도 상류 농경지에서 그 물을 사용하기 위해서는 그 물을 인위적으로 상류로 끌어올려야 한다. 즉, 물의 재이용량은 늘어나지만 비용이 들어간다. 이 경우 농경지 경작으로 얻는 이익과 물 이용 비용을 비교하여 이익이 비용보다 클 때 물의 재이용 가치가 있는 것이다. 그 반대의 경우에는 물의 재이용가치가 없다. 즉, 물 재이용량의 증가가 오히려 손해가 된다.

포항제철소와 같이 최소한 같은 비용으로 포항시의 하수처리수로 영천댐에서 공급받던 종전의 공업용수를 대체할 수 있다면 그것은 순수한 물 재이용량의 증가라고 할 수 있다. 그러나 비용이 너무 많이 들어가지 않는다는 조건이 필요하다.

하천유지용수의 경우 하수처리수를 원수의 수질과 같이 정화하여 취수지점까지 압송하여 방류하면 하천유지용수는 수량과 수질 모두 거의 자연 상태와 같게 된다. 그러한 압송, 방류는 비용이 너무 많이 들고, 상류의 하천유지용수를 굳이 자연 상태로 유지할 필요성 등의 분석이 필요하다.

그리고 하수처리수는 장외로 배출될 수밖에 없다. 그러한 의미에서 하수처리수의 하천유지용수 재이용이라는 말은 성립될 수 없다고 해야 할 것이다. 하천유지용수만은 현행 물 재이용량에서 제외하는 것이 타당하다. 물재이용 통계에서 하천유지용수 재이용량이 차지하는 비중은 약 35%이다.

그리고 “하수를 고도 처리하여 무상으로 농업용수로 공급하고 있다”는 말은 성립하지 않는다. 원수를 사용한 사람은 그로 인해 발생한 하수를 다른 사람, 다른 용도로의 사용이 가능하도록 가능하면 원수의 수질과 같은 정도로 정화할 의무가 있다.

[『워터저널』 2020년 2월호에 게재]