김동욱 박사

김동욱 박사 정책제언


“상수원수 취수, 패러다임 전환을 생각할 때”

댐·저수지 수질, 상류 유입지점보다 하류 출구지점이 더 안전
상수원보호구역제도 도입은 바람직하지만 재검토 필요성 있어


▲ 김 동 욱 박사
•한국물정책학회장
•본지 논설위원
•전 강원대 환경공학부 교수
•환경부 기획관리실장·상하수도국장·수질보전국장 역임
댐 하류에서 상수원수 취수하기

댐 하류 수질이 더 좋아

댐은 물을 저장하고 수질오염물질을 정화하는 두 가지 중요한 기능을 갖는다. 댐의 물 저장기능은 특히 우리나라와 같이 연간 강우량이 여름철에 집중된 경우 수자원 확보를 위해 필수적이다. 우리나라의 연간 사용가능 수자원량은 750억㎥지만 여름철 홍수 시 바다로 유실되는 수자원량이 390억㎥다. 따라서 우리가 사용할 수 있는 실재 수자원량은 360억㎥다. 그중 댐과 저수지에서 저장되어 공급되는 수자원량이 180억㎥이다. 다시 말하면, 댐과 저수지 등 인공저수시설이 없다면 우리나라의 가용수자원량은 지금의 반으로 줄어든다는 것을 말한다. 상상할 수 없는 물부족이다.

댐이나 저수지의 또 하나의 중요한 기능은 수질정화작용이다. 상류 하천 등으로부터 유입된 수질오염물질이 댐이나 저수지로 유입되면 체류기간 동안 침전·휘발 등 물리적인 정화작용과 분해·합성 등 화학적인 정화작용, 그리고 수중생물의 먹이활동 등 생물적인 정화작용에 의해 오염물질이 정화된다. 따라서 댐이나 저수지의 수질은 댐 상류 유입지점보다 댐 하류 출구지점이 훨씬 더 좋고 안전하다.

소양강댐의 경우 상류 유입지점의 생물화학적산소요구량(BOD) 농도는 1.5㎎/L에서 댐 앞에서는 1.2㎎/L로 낮아지고 댐 근접하류에서는 0.4㎎/L로 더 낮아진다([그림 1] 참조). 충주댐의 경우에는 상류 유입지점의 BOD 농도가 1.9㎎/L에서 댐 앞에서 0.9㎎/L로 낮아지고 댐 근접하류에서는 0.8㎎/L로 낮아진다([그림 2] 참조). 대청댐의 경우 상류 유입지점의 BOD 농도는 1.6㎎/L에서 댐 앞에서 1.3㎎/L로 낮아지고 댐 근접하류에서는 0.7㎎/L로 더 낮아진다([그림 3] 참조). 팔당호의 경우 상류 유입지점의 BOD 농도는 1.9㎎/L에서 댐 앞에서 1.2㎎/L로 낮아지고 댐 근접하류에서는 1.1㎎/L로 더 낮아진다([그림 4] 참조).

 
 
댐의 상·중류보다 댐 앞, 댐 앞보다는 댐 근접하류지점에서 상수원수 수질이 좋아지는 이유는 댐에서 물이 낙하하여 흐르는 과정에서 포기작용에 의해 더 정화되기 때문이다. 다만, 물의 낙하과정에서 하천바닥 교란 때문에 부유물질 농도가 약간 상승하는 경향이 있다. 따라서 댐 하류 취수지점은 댐과 취수지점 사이에 오염원이 없으면 가능한 하류로 내려가는 것이 좋다.

이러한 수질문제 외에도 발전용 다목적댐의 경우 댐 하류에서 상수원수를 취수하면 그만큼 발전용수의 양을 늘릴 수 있다. 이렇게 하면 팔당댐의 경우 매일 700만㎥의 발전용수를 더 확보할 수 있게 된다. 이와 같은 상수원수 취수의 패러다임 전환을 생각할 때다.

상수원보호구역의 범위

현행 상수원관리규칙 제4조 제2항 제1호에 의하면 하천수와 복류수의 경우 상수원보호구역의 범위를 ‘취수지점을 기점으로 유하거리 4㎞를 표준거리’로 하도록 하고 있으며, 같은 항 제2호에 의하면 호소수의 경우 ‘하천수나 복류수의 경우와 같은 기준에 따라 지정하되 상수원전용댐, 1일 취수량 10만㎥ 이상의 상수원, 그 밖의 지역 특성상 필요하다고 인정되는 호소는 표준거리의 산정기점을 호소의 만수위선으로 한다’라고 규정하고 있다.

이와 같은 상수원보호구역 범위의 지정기준은 비과학적이고 수질목표 달성의 효과도 의문의 여지가 크다. 유하거리의 개념은 하천의 자정능력을 의미하는 것으로 하천마다 모두 다르다. 하천의 유량·유속·수중생태계 등에 따라 그 자정능력이 달라지기 때문이다. 물론 많은 하천 하나하나의 자정능력을 측정한다는 것이 현실적으로 불가능할 수 있다. 그렇다고 할지라도 전국 모든 하천에 대해 일률적인 유하거리를 적용하는 것은 문제가 있고, ‘표준거리가감기준평정표’도 너무 일률적이다.

그리고 ‘만수위구역에서의 유하거리가 10㎞를 초과하고, 집수구역의 면적이 150㎢를 초과하면 취수지점에서 유하거리 10㎞를 초과하는 지역에 대하여는 지역특성을 고려하여 폭을 따로 정할 수 있다’라는 것도 역시 비과학적이다.

팔당호·대청호 취수지점의 하류 이전과 상수원보호구역 해제

팔당호 하류 팔당대교지점의 수질이 팔당호의 어느 지점보다 좋기 때문에 팔당호 상수원수 취수지점을 하류의 팔당대교지점으로 이전하는 것이 타당하다. 다만, 팔당호의 경우 상수원을 상류의 소양호나 충주호로 이전하지 않는다는 것을 전제로 한다. 팔당대교지점은 팔당댐으로부터 4㎞ 떨어져 있다. 대청호 하류인 용호교지점의 수질이 대청호의 어느 지점보다 수질이 좋아서 대청호 취수지점을 하류의 용호교지점으로 이전하는 것이 타당하다. 용호교지점은 대청호로부터 4㎞ 떨어져 있다.

팔당호와 대청호의 상수원수 취수지점을 이와 같이 하류로 이전하면 해당 호소로부터 유하거리가 4㎞이기 때문에 현행 상수원관리규칙 제4조 제2항 제1호 규정에 의해 해당 호소 및 그 상류의 모든 상수원보호구역 지정을 해제할 수 있다. 현재 팔당호의 상수원보호구역 면적은 남양주시·광주시·하남시·양평군 등 159㎢이고, 대청댐의 상수원보호구역 면적은 대전시 동구·대덕구·청주시·보은군 등 179㎢이다.

이처럼 취수지점기준 상수원보호구역의 지정체제는 법률적·과학적·현실적으로 많은 모순점을 갖는다. 다만, 팔당호와 대청호의 취수지점을 하류로 이전하고 해당 상수원보호구역 지정을 해제했을 경우 이전된 하류 취수지점의 수질이 현재의 수질을 유지할 수 있을 것인가 하는 의문은 있을 수 있다.

상수원보호구역 없이도 수질 좋은 소양호와 충주호

소양호 상류에는 인구 약 3만여 명의 인제군이 있고, 충주호 상류에는 인구 13만7천 명의 제천시와 인구 3만 명의 단양군이 있으며, 일반산업단지와 농공단지들도 있다. 소양호와 충주호 상류에는 지정된 상수원보호구역이 없다. 그러나 그 수질은 BOD 기준 ‘매우 좋음’을 나타내고 있다. 소양호와 충주호 상류에 상수원보호구역이 지정되지 않은 것은 소양호와 충주호에는 취수지점이 없어 현행 규정상 상수원보호구역을 지정할 수 없기 때문이다.

대청호와 팔당호의 상수원보호구역이 해제되면 이 두 호소는 소양호와 충주호의 경우와 비슷하게 된다. 대청호 상류에는 보은군·옥천군·영동군 등의 인구 14만 명이 거주하고 있으며, 여러 개소의 일반산업단지와 농공단지가 있다. 그리고 대청호와 팔당호 상류에는 수질보전특별대책지역이 지정되어 있다. 소양호와 충주호의 예와 같이 대청호와 팔당호에 대해 상수원보호구역 지정을 해제할 경우에도 그 하류 취수지점은 물론 호소의 수질도 현재 상태를 유지할 수 있을 것으로 생각할 수 있다.

팔당호의 경우 취수지점을 하류로 이전하는 것보다는 소양호와 충주호로 이전하는 것이 더 바람직하다. 현재 팔당호나 그 하류에서 취수하는 상수원수는 미량 유해물질 오염 방지, 수질오염사고 방지 등을 보장할 수 없기 때문이다.

비용 면에서도 현재 서울시의 상수원수 취수량은 일평균 300만㎥로 잠실수역 상수원수 ㎥당 가격은 53원이다. 서울시 상수원을 소양호와 충주호로 이전했을 경우 상수원수 ㎥당 가격은 238원으로 ㎥당 185원을 더 지불해야 한다. 즉, 서울시는 일평균 상수원수 구입비로 5억5천500만 원, 연간 2천25억7천500만 원을 더 지불해야 한다. 그러나 고도정수처리비용 ㎥당 150원과 물이용부담금 ㎥당 170원, 합계 ㎥당 320원, 총 3천504억 원을 절약할 수 있어 경제적으로도 이익이다. 대청호의 경우에는 순수하게 물이용부담금 ㎥당 160원을 절약할 수 있다.

상수원보호구역제도 전면 재검토 필요

상수원수의 수질을 보호하기 위해 상수원수 취수지점 상류에 수질오염물질 배출원의 무분별한 입지를 제한하는 상수원보호구역지정제도의 도입은 매우 바람직하다고 할 수 있다. 현재의 최선실용기술로도 배출허용기준 이내로 처리하기 어려운 수질오염물질배출시설의 상수원수 수질 영향권 내의 입지를 제한하는 것은 지극히 당연하다.

그러나 현행 상수원보호구역제도의 시행에는 많은 문제점이 있다. 첫째, 소양호와 충주호의 경우처럼 상수원보호구역제도가 전혀 필요 없는 경우다. 소양호와 충주호 상류에는 팔당호와 대청호 상류처럼 수질오염원이 있으나 상수원보호구역을 지정하지 않고도 대청호나 팔당호보다 더 좋은 수질을 유지하고 있다. 이것은 대청호나 팔당호의 상류에  상수원보호구역을 왜 지정해야 하는지에 대한 근본적인 의문을 들게 한다.

둘째, 취수지점 기준 상수원보호구역 범위의 결정이다. 대청호와 팔당호의 경우처럼 취수지점을 호소 하류로 이전하면 현행 상수원보호구역은 무용지물이 되어 지정을 해제하는 것이 타당하게 된다. 그러나 취수지점을 하류로 이전하고 상수원보호구역을 해제했을 때 호소와 그 하류의 수질을 현재와 같은 수준으로 유지할 수 있을지는 의문이다.

셋째, 상수원보호구역의 범위를 결정하는 유하거리의 일률적이고 무차원적인 설정이다. 전국 하천 공통의 ‘4㎞’라는 유하거리도 문제지만, ‘집수구역’이라는 개념을 도입하여 실재 유하거리가 10㎞도 되고 20㎞도 되는 경우가 생기는 것은 이해하기 힘들다. 유하거리와 집수구역은 같은 차원의 개념이 아니다. 이것은 마치 5m와 5㎥를 더해서 10?라고 하는 것과 같다. 상수원보호구역제도의 전면 재검토가 필요하다. 

[『워터저널』 2020년 11월호에 게재]

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