우리나라의 1인당 1일 물 사용량 추세는 1997년에 약 409리터/일에서 2009년에는 332리터/일로 줄어드는 등 1997년 이후 지속적으로 감소하는 경향을 보이고 있다.(국토해양부·한국수자원공사, 2011).

특히 2000년대 말에 오면서 물의 중요성과 지속성에 대한 인식 변화는 무분별한 물 사용을 줄이는데 크게 기여했으며, 국가 정책에서도 물 절약과 손실 최소화를 위한 다양한 접근들이 이뤄졌다.

상수도 보급율의 경우, 1997년 84.5%에 불과하던 것이 2009년에는 93.5%까지 상승, 거의 대부분의 가정에서 상수도를 보급 받는 것으로 나타나고 있다. 

일부 농어촌지역의 경우 상수도 수원 확보의 어려움, 관로 비용의 과다 등으로 인해 상대적으로 상수도 보급율이 낮은 편이나 전국적으로는 다른 공공재인 하수도, 도로포장율, 도시화율 등에 비하여 높은 보급율을 보이고 있다.

반면에, 수돗물 생산원가는 인건비와 재료비 상승, 고도 정수처리 등이 도입되면서 1999년 535.3원에서 2009년에 761.6원으로 상승했다. 

그럼에도 불구하고 우리나라의 GDP 대비 가계소득에서 수도요금이 차지하는 비율은 0.2%로서 일본(0.3%), 호주(0.4%), 영국(0.6%), 프랑스(0.7%) 등 선진 외국에 비하여 낮은 편이다. 

낮은 물 값은 물의 소중함에 대한 인식이 보다 개선돼야 함을 보여준다.

△김규범 수변지하수활용고도화연구단 단장

우리나라는 화강암과 편마암이 국토의 70% 이상을 차지하고 이로부터 퇴적된 사질의 충적층이 잘 발달하고 있다. 

지난 수백년 동안 이들 결정질 암석과 충적층내로 강우가 유입, 양질의 수질을 보장해 줘 우리 조상들은 맑고 깨끗한 지하수 및 하천수를 아무 제약 없이 음용수원으로 사용해 왔다.

이는 곧 우리 국민의 물에 대한 인식의 저반을 형성하고 있다. 상수도와 달리 지하수는 사용 비용이 크지 않고 사유 재산처럼 인식되기 때문에 상수도 공급에도 불구하고 집 마당에서 값싼 지하수를 추가로 이용하게 됐다. 

2010년 말 우리나라의 지하수 이용현황은 138만 공에 연간 38억 톤에 이르고 있다.

특히 농업용수의 경우 일반적으로 지표수를 양수해 논이나 밭에 물을 공급한다. 그러나 지표수의 수질이 지하수의 수질에 비해 훨씬 나쁘다는 것은 모두 알고 있는 사실임에도 불구하고 양질의 지하수를 농업용으로 사용하는 것이 보편화 돼 있다. 

또한, 지하수 농업용 수질 기준이 지표수의 수질 기준보다 강화돼 있다는 점은 제도의 문제점과 과다 규제를 보여주는 대목으로서, 농업용수 공급 정책 변환의 걸림돌에 해당한다.

국가에서 제시하고 있는 전국의 지하수 개발가능량은 연간 약 108억톤에 이른다. 이는 지하수의 흐름과 수위강하 등의 영향을 최소화하며 안정적으로 사용할 수 있는 양으로서, 현재 이 중 약 35%가 이용되고 있다. 

이는 지하수의 추가 개발 가능성이 충분히 크다는 것을 의미한다. 그러나 지역별 편차가 큰 지하수의 특성상 최적의 대용량 지하수 개발 지점을 찾고 체계적으로 관리하기 위해서 첨단 엔지니어링 기술이 요구된다.

국가의 ‘지하수 관리 기본계획’에서는 지하수관측망, 국가지하수정보센터 등을 통해 지하수 관리의 효율성을 제고하기 위한 노력을 기울여 왔다. 

그러나 이제는 첨단 IT 기술이 접목되는 지하수 이용 관리 시스템의 도입이 필요한 시점에 이르렀다.

4대강 사업, 지하수 수위 높여 관리기법 중요

지난 수년간 4대강 사업으로 많은 사회적 논란이 있어 왔다. 지하수도 그 논란의 중심에 있었던 것이 사실이다. 

그러나 4대강 살리기 사업을 통해 상승된 하천수위는 주변 지역의 지하수위 상승에도 직접적인 영향을 미쳤고, 이는 각종 침수 민원에 대한 언론 보도 등을 통해 쉽게 인지할 수 있다.

이와 같은 현상들은 과학적 기반에 기초한 지하수 관리의 필요성을 보여주는 것으로서, 지하수위 및 수질의 변화 등을 즉각적이고 신속하게 파악하고 분석하기 위해 증강현실, 원격제어, 위성자료 분석, 대용량 DB의 구축 등을 종합한 SMART 관리 기법의 적용이 필요하다.

대하천 주변에는 충적분지가 넓게 분포해 있어 비닐하우스 재배 등 대규모 농업활동이 이루어지는 지역이다. 지하수의 안정적 공급(고갈 방지), 침수 방지, 수질 확보 등은 영농활동에 직접 영향을 미칠 수 있다. 

따라서 첨단 영농을 추구하는 현 시점에서는 지하수의 수위 및 수질에 대한 정보 제공과 공유가 필요하며 이를 위한 SMART 기술 접목이 요구된다.

또한, 하천 정비 사업 이후 하천변 일부 지역에서는 지하수위 상승으로 지하수량의 추가 확보와 오염성분의 농도가 감소하는 경향을 보이고 있어 대하천변에서의 지하수위는 산업화가 활발해지기 이전의 준 자연 상태의 지하수 조건으로 회귀한 것으로 생각할 수 있다. 

따라서 이제부터 새로운 시작으로서 수변지역에서의 본격적인 지하수 활용이 필요한 시점이다.

국가에서는 개선된 수질과 늘어난 지하수량을 어떻게 효율적으로 관리하고 활용해야 하는지 고민하고 새로운 정책을 입안해야 한다. 

지하수의 경우 상수도와 달리 국가적인 수자원 이용관리 측면에서 활성화되지 못했다. 

상수도의 경우 필요할 때 마다 용수단가에 대한 검토, 수처리 기술에 대한 투자, 관로의 기술 개발 등 지난 수 십 년간 정부 및 민간 차원에서의 다양한 접근들이 이뤄져 왔다. 

그러나, 지하수의 경우 영세한 기업체의 현실을 반영하듯 국가 정책이 행정 관리 측면에서 주로 이뤄져 왔으며, 용수원 확보 차원에서의 개발 정책은 매우 미미했다.

지하수의 수질은 지표수에 비해 훨씬 양호하다는 것은 누구나 알고 있는 사실이다. 단, 어디에서 얼마나 많은 양의 물을 확보할 수 있느냐가 관건이었다. 

그러나, 이제 대하천변에서의 지하수는 충분히 확보됐다. 지금이라도 과학적인 분석과 접근을 통해 지하수 개발 및 활용의 당위성, 필요성, 경제성 등을 확보하고 관련 기술을 확보한다면 수자원 관리 활용의 새로운 패러다임이 열릴 수 있을 것으로 본다.

최근의 분석에 의하면, 낙동강변에서의 지하수위는 과거에 비하여 2~4m 정도 상승한 것으로 파악되는데 이들 지점에서 강변여과수를 개발한다면 과거에 비해 약 40% 정도의 추가 개발이 가능한 것으로 평가되고 있다 (이승현 외, 2013). 

이는 지표수나 댐 개발로 수자원을 확보하려 할 경우 발생하는 민원이나 개발적지의 한계, 비용 과다 등과 같은 문제점을 해소할 수 있는 좋은 수단이 될 수 있다. 

물론, 과거와 같은 수변지역에서의 무분별한 지하수 개발을 방지하기 위해서는 SMART 기법이 접목된 IT 기반의 강변여과수 관리(수리수문 및 시설물 관리) 체계가 도입될 필요가 있다. 

정부 지하수 정책, ICT접목한 SMART 기법 도입해야

지하수는 지표수와 분리돼 있는 수자원이 아니라 단일 수자원이다. 전문가라면 누구나 인지하고 있는 사실이다. 그러나 지표수 중심의 정책과 산업 발달은 이와 같은 연계성을 잠시나마 망각하게 했다. 

미국 USGS의 PART 프로그램을 이용해 낙동강에서 지하수가 지표수 유량에 어느 정도 영향을 미치는지 검토해 보면, 청송, 봉화, 고령 수위 관측소에서 하천 유량의 52%, 34%, 65%가 지하수에 의한 기저유출로부터 배출되고 있으며, 특히 갈수기의 경우에는 90% 이상이 지하수에 의한 배출로 해석된다. 

지난 수십년간 지하수의 무분별한 개발이 중소 하천의 유량 감소에 영향을 미칠 수 있었음을 시사하는 대목이다.

Bredehoeft와 Kendy(2008)의 연구에 의하면, 하천 주변 지하수의 과다 양수가 물 순환에 어떤 영향을 미치는지 보여준다. 

인위적인 양수가 지속될 경우 호우기의 강우에 의해 지하수위가 회복되더라도 1년 이내에는 완전 회복이 어렵고 수년 동안 미미한 영향이 지속되며 이 미미한 영향이 누적돼 하천 유량 감소에도 영향을 미칠 수 있는 것으로 설명하고 있다.

우리나라 하천변에서는 최근 20년 정도 지속된 비닐하우스 재배 및 수막재배 등으로 지하수 이용이 과다하게 이뤄져 왔다. 

비닐하우스에서는 연간 5.4~15.5억톤에 달하는 막대한 양의 지하수가 사용된 후 농수로를 통해 하천으로 방류돼 왔다. 이를 방지하기 위해서는 사용된 지하수의 인공 재 함양 사업이 적극 추진돼야 한다.

이제 지하수는 단순한 물로서의 기능, 보조 수자원의 기능 뿐 아니라 우리나라 산업의 한 축으로서 그 역할을 해야 한다. 

생활, 공업 및 농업용수로 공급된다는 1차원적 생산재로서의 역할 뿐 아니라 우리가 매일 마시고 먹는 매우 중요한 자원으로서 첨단 기술이 접목된 SMART 지하수 이용관리 체계가 도입돼야 한다.

김규범 K-water연구원 수변지하수활용고도화연구단 단장

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