우리나라의 가뭄대책

편차가 큰 우리나라 연도별·지역별 강수량

1960〜2021년 기간 중 우리나라 연평균 강수량은 1천347㎜, 최대강수량은 2천19㎜, 최소강수량은 875㎜이었다. 연평균 강수량보다 적은 강수량을 보인 햇수는 30개년으로 전체 햇수의 거의 절반을 차지하였다. 연평균 강수량의 74% 수준인 연간 강수량이 1천㎜ 이하인 햇수도 8개년이나 되었다([그림 1] 참조). 

한강유역의 소양강댐과 충주댐은 저수율 60%대를 보이고 있고, 안동댐과 용담댐은 저수율 50%대를 보이고 있으며, 임하댐과 주암조정지댐 및 장흥댐이 저수율 40%대를 보이고 있다. 남강댐, 합천댐, 섬진강댐 및 주암본댐은 저수율이 40% 미만이며, 특히 섬진강댐과 남강댐은 저수율이 각각 19.8%와 29.9%에 불과하다([표 1] 참조). 

남부지역의 가뭄

2022년 11월 1일자 『뉴시스』 이창우 기자(lcw@newsis.com)의 ‘전남 광역상수원 4곳 평균 저수율 36.6%…식수난 우려’라는 기사에 따르면 “기후 변화의 영향으로 남부지방 가뭄이 장기화하면서 전남지역 식수원도 메말라가고 있다. 지난봄부터 이어진 가뭄이 늦가을까지 장기화하면서 4대 광역상수원인 주암댐·장흥댐·평림댐·수어댐 저수율이 심각 단계에 근접한 수준으로 떨어지면서 최악의 경우 제한 급수까지 우려되는 상황이다. 전남도는 4개 광역상수원 중 정상을 유지 중인 장흥댐을 제외한 주암댐·평림댐·수어댐 등 3곳이 사실상 ‘경계’ 단계이지만 가뭄 장기화에 대비해 ‘심각’ 단계로 격상하고 대응 태세를 이어가고 있다. 1일 전남도 물환경과에 따르면 전날 기준 전남 22개 시·군에 식수를 공급하는 주암(수어)댐·장흥댐·평림댐 등 4개 광역상수원의 저수율은 평균 36.6%로 나타났다. 이중 규모가 가장 큰 주암댐 저수율은 32.8%로 예년 저수율 57.7%에 크게 못 미치고 있다”고 보도했다.

2022년 10월 28일자 『뉴시스』 이창우 기자(lcw@newsis.com)의 ‘가뭄 장기화 전남 4대호 저수율 급감…농업용수 걱정 현실화’라는 기사에 따르면 “남부지방에 계속되는 가뭄 장기화로 전남지역 들녘에 농업용수를 공급하는 4대호(광주·나주·장성·담양호) 저수율이 급감하면서 내년 농업용수 확보에 비상이 걸렸다. 기상청이 분석한 최근 6개월 전국 누적 강수량은 평년 대비 88.6% 수준이다. 특히 남부지역 누적 강수량은 평년대비 61%〜72% 수준에 그쳐 가뭄 장기화가 우려되고 있다. 한국농어촌공사가 관리하는 남부지방 저수지의 현재 저수율은 경북 73%, 경남 70%, 전북 63%(섬진강댐 제외), 전남 44% 순으로 나타났다. 29일 한국농어촌공사에 따르면, 현재 영산강 수계 4대호 저수율은 담양호 29.4%, 장성호 32%, 나주호 35.1%, 광주호 55% 수준으로 평년대비 50〜60% 수준에 불과한 상황이다”라고 보도했다([그림 2] 참조). 

우리나라 가뭄대책 1 : 중소규모 인공저수시설 건설

우리나라 가뭄대책 최우선 순위는 중소규모의 댐이나 저수지 등 인공저수지설을 건설하는 것이다. 우리나라 강수량의 대부분이 여름철에 집중되고, 지하의 대수층이 빈약하기 때문에 여름철에 집중된 강수량의 약 30%가 홍수의 형태로 지표를 흘러 바다로 유실되고 만다. 

이와 같이 바다로 유실되는 강수량을 상류의 산간지역 등 저수가 가능한 지형의 토지에 댐이나 저수지를 건설하여 저류하면 가용 수자원의 양을 상당량 늘릴 수 있다. 댐이나 저수지의 규모는 작게는 수백㎥에서 크게는 수십만㎥, 중간 규모로는 수천㎥에서 수만㎥이 될 수 있을 것이다. 

이러한 댐이나 저수지는 생활용수나 농업용수 등 특정 용수목적을 위한 것이 아닌, 단순한 저수를 위한 저수이다. 그렇게 저수된 물은 가뭄 시에 지하수 형태로 하류로 흘러 가뭄을 해소할 수 있다. 이러한 인공저수시설은 유휴농지가 된 밭이나 논에 저수하는 방법을 생각할 수도 있다. 우리나라는 1970년부터 2021년 사이에 73만ha의 유휴농지가 발생했다. 여기에 물을 평균 1m의 수심으로 저장할 경우 총 저수량 73억㎥의 물을 저장할 수 있다([그림 3] 참조). 

우리나라 가뭄대책 2 : 심야전력 활용 양수

생활용수, 농업용수, 하천유지용수 등 사용 후 하류로 흘러가는 물을 기존의 댐이나 저수지 또는 새로운 저장저수지를 건설하여 양수, 저장하는 방법이다. 하류의 물을 이와 같이 양수하기 위해서는 심야 유휴전력을 활용하는 방안을 생각할 수 있다. 

우리나라의 하루 중 시간대별 전력수요량을 보면 04시가 가장 작고 19시가 가장 크다. 2021년의 경우 04시의 전력수요량은 5천561만4천KW이고 19시의 전력수요량은 6천976만8천KW, 그 차이는 1천415만4천KW이다. 04시부터 19시까지 전력수요량이 완만하게 증가하다가 그 이후부터 04시까지 전력수요량이 완만한 감소세를 보인다([그림 4] 참조). 

2021년의 경우 24시간 평균발전량은 6천373만7천KW이고, 심야시간대인 2시부터 6시까지의 평균발전량은 5천639만2천KW이다. 즉, 심야시간대 5시간의 추가 발전 가능 전력은 최소한 3천672만5천KWh이다. 

이와 같은 크기의 전력으로 해발고도차 200m 높이의 상류로 양수할 수 있는 물의 양은 일일 6천794만2천㎥이다. 이것은 예를 들어, 가뭄이 한 달 계속될 경우 심야전력을 이용하여 하류의 물을 상류로 양수할 수 있는 양은 약 20억㎥이라는 것을 말한다. 

우리나라 가뭄대책 3 : 유역 간, 지역 간 도수로 건설

연간 또는 계절적인 강수량은 유역과 지역에 따라 차이가 있기 때문에 지역적인 가뭄 문제를 해결하기 위해 강수량이 많은 유역이나 지역의 물을 강수량의 작은 유역이나 지역에 공급하기 위해 도수로를 건설하는 방법이 있을 수 있다. 상수원수의 공급에 한정되긴 하지만 광역상수도가 유역 간, 지역 간 상수원수의 균형적인 공급을 위해 도수로를 건설한 좋은 예가 될 수 있다([그림 5] 참조). 

한강유역 충주댐의 물을 도수로를 건설하여 안동댐으로 흘려보내고, 금강유역 용담댐의 물을 전라북도 서해안 지역에 공급할 수 있는 도수로를 건설할 수 있다. 이와 같이, 유역 간, 지역 간 도수로의 건설은 가뭄 해소뿐만 아니라, 물 사용의 효용을 크게 높이는 결과가 될 수 있다([그림 6] 참조). 

그밖에 가뭄대책으로 지하수의 개발을 검토할 수 있다. 우리나라 지하수의 연간 함양량은 약 200억㎥이며, 130억㎥의 개발이 가능하다. 우리나라는 가뭄 시 농업용수 공급을 위해 오래 전부터 지하수 관정을 개발하여 사용해 왔다. 현재 168만8천 개의 관정에서 연간 29억7천800만㎥의 지하수를 양수하여 사용하고 있다. 

이와 같은 지하수의 관정에 의해 양수에는 막대한 에너지가 소요되며, 그 에너지는 심야 유휴전력으로 충당하면 경제적이다. 현재 우리나라의 지하수 사용량은 개발가능량의 23%에 불과하므로 앞으로 개발할 지하수 부존량은 충분하다고 할 수 있다. 

지금까지 살펴본 것과 같이 우리나라도 결코 가뭄에서 자유로울 수 없다. 그러나 인공저수시설의 확충, 심야전력 등 우리나라의 여유 자원의 활용, 유역 간, 지역 간 도수로의 건설, 지하수 개발 등의 대책을 통해 가뭄을 충분히 해결할 수 있을 것이다.

[『워터저널』 2022년 12월호에 게재]