미국, 바이러스·중금속·응집제 등 10개 항목 적용분원성 대장균군·대장균군, 매일 1회씩 측정소독부산물 측정·관측, 2001년 12월부터 강화
2군 납·구리 등 중금속
3군 Acrylamide·Epichlorohydrin 등 유기고분자 응집제 잔류물
본지 창간 1주년 기념으로 지난 7월 14일 코리아나호텔에서 개최한 ‘먹는 물 수질기준 선진화 방안’ 특별좌담회에서 토론참석자들은 “미국에서 실시하고 있는 정수처리기준인 TT(Treatment Technique) 기준을 우리나라에도 적용해야 한다”는 의견이 많았다.
미국에서 적용하고 있는 ‘TT개념(Treatment Technique rule)’에 대해 알아본다. <편집자 주 designtimesp=21822>
Treatment Techniqe은 미국의 수질기준 중의 10개 항목에 대하여 적용하고 있다. 10개 항목은 다시 3개 군으로 나눌 수 있다.
첫 번째 군은 미생물 관련 항목들로서 Cryptosporidium, Giardia, Legionella, Heterotrophic plate count(HPC)일반세균수, Virus(enteric), 탁도(Turbidity)이며, 두 번째 군은 관으로부터 유출되는 납(Lead)과 동(Copper)이며, 세 번째 군은 응집보조제인 유기고분자 응집제의 잔류물인 Acrylamide와 Epichlorohydrin이다.
첫 번째 군으로 분류되는 미생물과 탁도는 지표수 처리 규칙(Surface Water Treatment Rule)에 의하여 규제되고 있으며, 두 번째 군은 Lead and Copper Rule에 의하여 규제되고 있다. 지표수 처리 규칙(Surface Water Treatment Rule)은 지표수를 원수로 이용하거나 또는 지표수의 직접적인 영향을 받는 지하수를 원수로 이용하는 공공 급수시설을 대상으로 삼고 있으며, Cryptosporidium oocyst를 최소한 99%(log2), Giardia lamblia cyst를 최소한 99.9%(log3), 바이러스를 최소한 99.99%(log4) 제거하거나 불활성화 하도록 정하고 있다. 규칙은 여과와 소독 및 관찰(monotoring)과 기록의 보관에 관한 사항들로 구성되며 여과의 효율은 탁도로 평가하고 소독의 효율은 CT로 평가하며 여과 공정의 면제 여부는 원수의 수질에 따르도록 정하고 있다.
여과를 면제할 수 있는 수질은 일반에 물을 공급한 지난 6개월 동안 소독처리 바로 직전의 원수를 측정한 결과 시료의 최소 90% 이상이 분원성 대장균군 ≤20/100mL, 또는 대장균군 ≤100/100mL이어야 한다. 만약 분원성 대장균군과 대장균군을 모두 측정할 경우, 분원성 대장균군 기준을 만족시켜야 한다.
또한 탁도는 소독지점 직전에서 측정하는 대표적 원수시료에서 5 NTU를 초과하지 않아야 한다. 다만 주(州)정부가 예측하지 못한 상황이라고 결정하거나, 최소한 1회 이상 계속 5NTU를 초과하는 경우가 지난 12개월 동안 2회, 혹은 지난 120개월 동안 5회 이상 넘지 않은 경우는 예외로 하도록 되어 있다. 이와 같은 원수조건을 만족시키지 못하는 지역은 여과를 반드시 하도록 규정하고 있다.
여과를 면제받는 지역은 물이 배·급수 관망에 공급되는 동안 소독기능이 계속적으로 유지될 수 있도록 하기 위하여 자동 작동 및 경보기능을 하는 보조 전원공급 장치와 같은 부수적 요소들 또는 물의 배·급수관망 공급 시 잔류소독제 농도가 0.2㎎/L 이하일 때 자동 차단되는 장치가 있어야 한다. 또한 일반에게 물을 공급한 12개월 중 적어도 11개월 이상에서 한달 중 하루를 제외하고 최소한 Giardia를 99.9%(log3) 불활성화, Virus를 99.99% (log4) 불활성화 할 수 있어야 하며 이를 확인하기 위하여 매일 정해진 과정에 따라 시설의 처리변수로부터 Ct값를 계산하여야 한다.
더하여 정수장은 원수 내에 Giardia lamblia cyst 및 바이러스에 의한 오염 가능성을 최소화하기 위하여 유역관리프로그램 (watershed control program)을 유지하여야 하며 유역관리프로그램과 소독처리공정을 평가하기 위하여 매년 현장점검을 하여야 한다. 여과를 면제받는 지역은 수인성 질병의 발생원으로 확인되어져서는 안되며, 정수장이 주민에게 물을 공급하기 시작한 12개월 중 적어도 11개월 이상에서 대장균군에 대한 최대허용기준에 적합하여야 한다. 이러한 규정을 지키지 못하면 Treatment Technique 규정을 어긴 것이 된다.
수질이 여과를 면제받을 조건이 되지 못하는 정수장은 소독과 여과를 병행하여야 한다. 기존의 표준적인 여과 또는 직접여과를 채택하는 정수장에서는 매달 이루어진 탁도 측정 시료의 95% 이상에서 처리수의 탁도가 0.5NTU 이하이어야 한다. 다만, 주정부가 최소한 99.9%의 Giardia lamblia cyst를 제거할 수 있다고 판단할 때는 0.5NTU 이하이어야 한다는 규정의 적용을 보류할 수 있다. 주정부는 특정 공공급수시설에 대하여 탁도를 기준보다 높게 정할 수 있으나 매달 채취된 시료에서 탁도가 1NTU 이상인 경우가 5% 이상 발생하면 예외를 승인 할 수 없다.
또한 정수의 시료에서 탁도가 한번이라도 5NTU를 초과하지 않도록 하여야 한다. 완속여과와 규조토 여과에서는 탁도시료의 95% 이상에서 1NTU 이하가, 어떠한 경우라도 5NTU는 초과하지 않아야 한다고 요구하고 있다. 이외에도 여러 가지 여과공정을 도입할 수 있으나 Giardia는 99.9%, 바이러스는 99.99%의 제거율을 달성할 수 있어야 한다고 요구하고 있다. 여과공정을 채택하는 정수장은 매 4시간마다 여과수의 대표적 시료를 채수하여 탁도를 측정한다. 연속측정장치가 있는 정수장의 경우는 주정부가 제공하는 방식에 의하여 정기인 정확도를 증명할 수 있으면 시료의 채취를 연속 측정장치로 대치할 수 있다. 완속여과방식 또는 여과를 기존여과 방식이 아닌 규조토 여과 등을 사용하는 경우, 단축하여도 여과성능평가에 충분하다고 판단되면 주정부가 시료측정주기를 일일 1회로 단축 할 수 있다. 하루 공급 500명 이하의 정수장은 탁도 분석주기를 여과시스템의 종류에 상관없이, 주정부가 충분하다고 판단하면 하루 1회까지 줄일 수 있다.
이 규정은 2001년 12월 17일부터는 다음과 같이 무척 강화되고 있다. 1만 명 이상을 대상으로 하는 시스템은 “처리수 시료의 95% 이상에서 탁도가 0.3NTU 이하이어야 하며, 최대 1 NTU를 넘지 않아야 한다”로 강화되어 있다. 또한 처리수 시료의 탁도 검사 결과를 다음달 10일까지 보고하도록 정하고 있으며 탁도의 기록은 최소한 3년간 보관하도록 강화하고 있다. 탁도의 시료는 매 여과지마다 연속 측정 하도록 되어 있으며 15분 간격을 두고 연속 측정한 두 번의 시료가 1.0NTU 이상인 여과지가 발생하고 또 비정상적인 탁도에 대한 분명한 이유를 확인할 수 없다면 수도사업자는 여과지의 식별번호와 탁도 측정 결과 및 고탁도가 발생된 날짜를 보고하여야 한다.
특히 수도사업자는 초과 탁도가 발생한 7일 이내에 여과지에 대한 여과 프로파일을 작성하여 보고하거나 초과에 대한 분명한 이유를 보고하도록 규정을 강화하고 있다. 이러한 규정은 역세척을 하였거나 운전 정지 후 다시 여과를 시작한 처음 4시간 동안에 15분간 간격을 둔 두 연속측정에서 0.5NTU 이상의 측정된 탁도수준을 갖는 여과지와 연속 3개월 내 임의 시간에 15분간 간격을 둔 두번의 연속측정에서 1.0NTU 이상의 측정된 탁도를 갖는 여과지에 대하여도 같은 요구를 하고 있다.
소독의 목표는 전체 처리공정이 최소한 Giardia를 99.9%(3 log), 바이러스를 99.99%(4 log) 제거 또는 불활성화하는 것으로 삼고 있다. 이를 위하여 매일 Ct값을 적용하여 소독능을 확보하도록 정하고 있으며 주정부가 예상하지 못한 상황 때문에 규정에 위배되었다고 결정하지 않는 한 급수관망으로 들어가는 물에서의 잔류소독제 농도가 4시간 이상 동안 0.2㎎/L 이하가 되지 않아야 한다고 정하고 있다. 총염소, 결합염소, 이산화염소로 측정된 배·급수관망 내의 잔류소독제 농도가 연속된 2개월 동안 매월 측정 시료의 5% 이상에서 불검출되면 안 된다. 다만 잔류 소독제의 농도를 직접 측정하지 않는 경우에는 HPC가 500/mL 이하이면 잔류소독제가 검출 가능하다라고 간주한다.
소독공정의 관측(monitoring)을 위하여 분원성 대장균군 혹은 대장균군 농도를 대표적인 원수시료 지점에서 최소한 지정한 빈도 이상으로 분석한다. 또한 원수 탁도가 1NTU 이상일 경우, 주정부가 시료채취 30시간 이내에 분석이 가능하지 않다고 판단한 경우를 제외하고, 매일 1회씩 분원성 대장균군이나 대장균군을 측정하며, 이 분석시료는 주간 시료 모니터링 요구에 포함하여 산정한다. 소독관련 규정도 2001년 12월 17일부터는 소독부산물에 대한 측정과 관측이 훨씬 강화되고 있다.