“수도관 내 생물증식 관련 ‘KC 인증’ 도입 시급”

「탄소중립기본법」 에 따른 수도 분야 탄소 저감·에너지 생산 방안 필요
생물막여과 공정 활용해 동화유기탄소 저감·생물학적 안정성 향상시켜야

Part 03. [주제발표] 탄소중립시대 상수도 발전방안

독 고 석 단국대학교 토목환경공학과 교수
독 고 석 단국대학교 토목환경공학과 교수

‘탄소중립 기본계획’ 수립 예정

2022년도의 ‘패러다임 시프트(paradigm shift)’는 탄소중립으로 재정립되고 있다. ‘패러다임 시프트’란 새로운 개념과 이론은 축적에 따른 객관적 관찰을 통해 형성되기보다 새로운 패러다임의 등장을 통한 혁명을 통해 발전한다는 뜻이다. 탄소중립은 인간의 활동에 의한 온실가스 배출을 최대한 줄이고, 남은 온실가스는 흡수 또는 제거해 실질적인 탄소 배출량이 0이 되게 하는 것으로 통칭 ‘넷 제로(Net Zero)’라고도 한다.

유럽연합(EU)에서는 탄소국경선을 만들어 탄소를 많이 배출하는 기술공정이 있는 곳에 부가 금액을 설정해 2050년까지 1990년 탄소배출량 대비 80% 감축 계획을 시행하고 있다. 캐나다나 미국 또한 2050년까지 2005년 탄소배출량 대비 80% 감축, 멕시코는 2000년 배출량 대비 50% 감축을 목표로 하고 있다.

우리나라는 올해 3월 25일 「탄소중립기본법」 제정을 필두로 1년 내에 정부(수립주기 5년)와 지자체(10년)가 ‘탄소중립 기본계획’을 수립토록 했고, 환경부와 국토교통부가 공동으로 탄소중립 도시 조성과 지자체 탄소중립 모델 발굴 및 확대를 계획하고 있다. 2021년 환경부 물관리 분야 업무계획의 탄소중립 추진 항목에는 물절약 및 재이용 활성화, 물흐름 전과정에서 탄소저감, 물 관련 신재생에너지 육성 및 탄소상쇄 등이 있다.

환경부는 다양한 분야에서 탄소중립 정책들을 시행하고 있다. 기존에 있던 사업과 함께 물절약과 물재이용, 노후상수도 개선 정책, 현대화 사업 등 새로운 정책들도 계속 진행되고 있다. 추가적으로 수열에너지 활성화, 탄소저감형 수변 생태 조성 등으로 토지이용, 토지이용변화 및 임업(LULUCF) 분야와 관련돼 탄소를 흡수할 수 있는 마이너스 배출 부문 관련 아이디어도 포함되어 있다. 

상하수도 부문 탄소배출량 0.2%

2018년 기준 국가 온실가스 인벤토리의 분야별 탄소배출량(CO2eq)은 에너지 분야(632.38)가 가장 많으며 그 다음은 산업(56.97), 농업(21.19), 폐기물(17.09) 순이다. 하·폐수처리에 속한 상하수도 부문은 폐기물 분야에 해당된다. 한 해 6억 톤의 탄소배출량 중 0.2%를 차지하고 있는 상하수도는 탄소 배출이 적기 때문에 긍정적인 부분도 있지만 국가의 탄소중립 예산이 잘 반영되지 않을 우려가 있다.

또한 탄소배출량을 ‘기후 변화에 관한 정부간 협의체(IPCC) 가이드라인’에 근거하는 것이 맞는지 검토할 필요가 있다. 사실 상 하수처리과정에서 대부분의 미생물이 직접 배출하는 이산화탄소가 굉장히 많다. 재래식 생물학적 처리 공정 혹은 고도처리 공정에서도 상당량의 이산화탄소가 발생하나 가이드라인에는 반영되지 않고 있다. 앞서 말한 0.2%보다 실질적으로 더 많은 영향을 주고 있음에도 불구하고 포함이 되지 않는 부분은 상하수도 관련 전문가들이 수정과 보완, 업데이트를 강력하게 요청해야 한다. 

한편 인천 시민들은 2019년 적수(붉은 수돗물) 사태와 2020년 유충사태로 여름철마다 굉장한 고통에 시달렸다. 우리나라는 평상시에 수돗물에 대한 중요성을 인식하기보다는 문제가 터지고 나서야 식수가 중요한 것임을 깨닫고 국회 전체가 움직여 예산을 투입했다. 1997년 수돗물 바이러스 사고가 발생한 후 정수장 개선사업이 시작됐으며 2017년 미세 플라스틱 사고 이후 노후 관망 개선사업, 2019년 인천 적수사태가 터진 이후에야 스마트 미터사업 등이 시행됐다.

시민과 함께하는 상하수도 구축해야

이때 주목해야 할 부분은 시민들의 수돗물 관련 인식이다. 인천 적수사태 직후인 2019년 10월 서울시 수돗물평가위원회에서 일반 시민들과 전문가들을 대상으로 설문조사한 결과 수도 관련 전문가 중 33%가 수돗물을 직접 음용하고 40%는 끓여 마신다고 답했다. 정수기나 생수 이용은 각각 15%, 8%를 차지했다. 반면 일반 시민들의 수돗물 음용률은 2%, 끓여 마시는 경우는 16%로 나타났으며 정수기나 생수 이용이 각각 46%, 34%로 조사되었다. 

여러 논란의 여지가 있지만 수도 관련 전문가들은 상대적으로 ‘수돗물은 안전하다’는 인식을 가지고 있다. 그럼에도 우리나라 시민들은 수돗물에 대한 불신이 여전히 남아있어 음용을 꺼려한다. 관련 인프라가 많이 발달하고 기술이 좋아져도 시민들과 소통이 되지 않는다면 여전히 크게 관심받지 못하고 있는 것이다.

통합물관리 기본계획에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 유역 내 시민참여 플랫폼 구축 및 소통기반 강화, 시민들이 직접 참여하고 소통하는 수돗물 관리 체계를 구축하는 등의 방안을 포함시켰다. 진정 시민과 함께 하는 상하수도를 구축하지 않으면 시민들의 관심으로부터 멀어져 지금과 똑같은 형태가 되풀이될 수 있기 때문에 이 밖의 환경 정책을 만들 때 시민과의 소통과 교육·홍보 등의 참여를 도모해 수돗물 신뢰도를 회복해야 하다. 

안정된 원수 확보·정수처리공정 필요

상하수도 시설의 경우 많은 예산을 투여한 관망을 개선한 현대화 사업 등 실효성 있는 인프라들이 나오고 있다. 하지만 2020년 수돗물 유충 사태가 발생한 이후 언제든지 다시 나타날 수 있는 정수장 내 소형생물 관련 문제가 번졌다. 특히 정수장에 종사하고 계신 분들은 아시겠지만 다양한 형태의 종류도 알 수 없는 수많은 소형생물들이 아직도 존재하고 있다. 

염소가 거의 없는 지역, 정체수역, 노후 관망시설에도 다양한 형태의 미생물이 존재한다. 유럽의 경우 염소처리 없이 수돗물을 공급하기 때문에 관 내 미생물이 들어있다. 이에 유기물양을 조절하고 관 내 미생물 증식을 억제하기 위해 내생물막에 코팅을 하는 기술 등이 도입되어야 한다.

또한 안전한 수돗물을 공급하기 위해서는 안정된 원수 확보 및 정수처리 공정이 필요하다. 결국 수중의 유기물 양을 낮추는 게 가장 중요하기 때문에 지하수(강변여과, 인공함양), 지표수의 표준·고도처리 공정과 생물막여과공정을 도입해 생분해성 유기물 지표인 동화유기탄소(Assimilable Organic Carbon, AOC)를 저감시키고 생물학적 안정성을 향상시킬 수 있도록 관련 정책이 개선되어야 한다. 

유기물 양 낮추는 생물 막여과 공정 도입

우리나라는 노후화된 배관 등의 문제로 수돗물 소독 시 염소를 사용하기 때문에 불가피한 잔류염소가 남게 되는데 이는 소독부산물 생성, 특유의 맛과 냄새 등의 단점이 존재한다. 현재 처리수 내 높은 동화유기탄소(AOC)로 인해 무염소 전환이 불가능하기 때문에 추가 공정이 필요하다. 생물막여과 공정(Biofiltration)과 연계할 수 있는 수처리 공정으로는 고도산화 공정(AOP), 막여과, 입상활성탄(GAC)이 있다.

네덜란드, 스위스 등 유럽 선진 상수기술국에서는 수도꼭지에서 염소냄새 없이 바로 음용이 가능하고 동화유기탄소(AOC) 측면에서도 10㎍/L 이하로 관리해 안전한 수질을 확보하고 있다. 네덜란드의 수처리 공정은 우리나라와 비슷하나 유기물 양을 낮추기 위한 생물막여과 공정이 포함되어 있어 다양한 형태의 미량오염물질까지 제거해 좋은 효과를 얻을 수 있다. 네덜란드의 수돗물 직접 음용률이 90%라는 것이 이를 뒷받침하고 있다.

따라서 우리나라 또한 노후 정수장 개선 시 미량유해물질인 유기물 양을 낮출 수 있는 생물막여과 공정을 도입하거나 먹는 물 수질기준, 동화유기탄소(AOC) 등을 이용해 유기물 양을 낮추는 형태로 정책이 변화되어야 한다. 수도관 내부 코팅 물질의 용출 특성으로 초기 동화유기탄소가 점차 증가해 수도관 내 미생물이 증식할 우려도 있어 수도관 내 생물 증식 억제 관련 KC 인증 기준이 도입될 수 있도록 노력해야 한다.

수도관 내 생물증식 억제 규정 개정되어야

아울러 국내 수질 환경 기준으로 말도 많고 탈도 많던 화학적산소요구량(COD) 측정법이 없어지고 총유기탄소(Total Organic Carbon, TOC) 측정법으로 바뀌었다. 그러나 화학적산소요구량 측정법이 유일하게 남아있는 부분이 상수도 분야다. 총유기탄소(TOC) 측정법을 사용할 경우에는 수질지표로서의 표준화, 해외 사례 등을 파악하고 동화유기탄소 및 생물학적 안정성 지표로 심미·위생적 부분을 고려해야 한다. 더욱이 지금은 정수장에서 처리하고 있는 유기물과 오염물질 등이 수도관 속을 지나며 계속 증식해 수중 함유 농도가 늘어나고 있다. 이 때 정수장에서 동화유기탄소(AOC) 등을 활용해 컨트롤 해준다면 수도관 내 유기물 양이 더 이상 증식할 우려가 없다. 

끝으로 「탄소중립기본법」 시행에 따른 전국 단위의 상수도 분야 탄소저감, 탄소흡수, 에너지 생산의 방안이 필요하다. 수도 분야는 탄소 저감과 더불어 안전한 수돗물 및 생물 안전성 공급대책이 동시에 요구되며, 인천 유충사태로 인해 소형생물 등 정수 공정과 배급수관 내 생물 증식 및 유기물 저감 대책의 필요성 또한 대두되고 있다.

국내의 안전·보건·환경·품질 등의 법정강제인증제도를 단일화한 국가인증통합마크인 ‘KC 인증’ 규정에는 수도관 내 생물증식 억제 규정이 고려되지 않아 개정이 필요하다. 향후 2단계 현대화 사업에는 정수 공정 및 관내 생물 증식 억제를 위한 가이드 라인을 명시해야한다. 신도시 등지에 무염소 수돗물 공급 시험사업 등 도입 방안도 연구해 유기물 저감관리를 통한 생물 및 미량오염물질로부터 안전한 수돗물 공급을 구현해 내야 한다.

수도 분야는 탄소 저감과 더불어 안전한 수돗물 및 생물 안전성 공급대책이 동시에 요구되며, 인천 유충사태로 인해 소형생물 등 정수 공정과 배급수관 내 생물 증식 및 유기물 저감 대책의 필요성 또한 대두되고 있다.
수도 분야는 탄소 저감과 더불어 안전한 수돗물 및 생물 안전성 공급대책이 동시에 요구되며, 인천 유충사태로 인해 소형생물 등 정수 공정과 배급수관 내 생물 증식 및 유기물 저감 대책의 필요성 또한 대두되고 있다.

[『워터저널』 2022년 7월호에 게재] 

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