한국 수자원의 구조적 취약성
산업혁명 이후 가속화된 온실가스 배출은 전 지구적 기후 위기를 초래하고 있다. 대한민국 또한 강수량의 계절적 편차가 커지며 하계 집중호우와 동·춘계 건조 현상이 반복되는 양상을 보인다. 연평균 강수량은 풍부하지만 하절기에 50% 이상이 편중되어 있다. 이로 인해 홍수기에는 물이 대부분 유출되고 봄·겨울에는 만성적인 물 부족을 겪는 구조적 불균형을 안고 있다.

 

▲ 전남대학교 환경에너지공학과 정석희 교수와 연구실 학생들.

이러한 불규칙한 강수 패턴은 유역 간 물 수급 양극화를 초래한다. 그러나 인접 유역 간의 수자원 환류 체계가 미비하고, 노후 상수도 관망으로 인한 누수율이 높아 물 부족 압력을 가중시키고 있다. 또한 물 관련 정보가 여러 부처에 분산되어 있어 위기 대응에 한계를 나타낸다. 

 

1991~2025년 분석 결과 장기 가뭄은 특정 시기에 집중되었고, 극한 호우의 강도는 지속적으로 강화되는 기후 극단화 경향을 보이고 있다. 미래 고탄소 시나리오(SSP5-8.5)에서도 이러한 위기가 예고되어 있어, 과거의 공급 중심 관리에서 탈피한 유연한 '통합형 수자원 관리 시스템'으로의 패러다임 전환이 시급하다. 지역별로는 서울·부산·대구 등 대도시권의 보조 수원 부재와 영남권의 높은 낙동강 의존도가 문제로 지적되고 있다.

분산된 물관리체계의 통합 및 수계 연계
통합물관리는 물 순환 전 과정을 개별 행정 구역이 아닌 유역 단위로 통합하여 효율성을 높이는 체계다. 현재 한국의 물 정보는 총 9개의 시스템에 산재해 있어 신속한 대응을 저해하므로, 실시간 데이터 공유가 가능한 통합 정보 체계 구축이 필요하다.

환경부는 향후 연간 약 7.4억 톤 규모의 용수 부족을 전망하며 취수장 및 수원 간 연계 대책을 수립하고 있다. 특히 물 부족 압력이 높은 한강·금강 권역과 여유가 있는 낙동강 권역을 연계하는 전국 단위 수급 균형이 필요하다. 물 이동 방식으로는 인공 도수로, 지하 관로, 자연 저류 등이 있으며, 모래층에 물을 저장하는 '샌드댐'이 지속 가능한 대안으로 평가받는다. 대표적으로 '금강-보령댐 도수로'(2016년 완공)가 가뭄 해결에 기여한 바 있으며, 향후 도수로·지하수 공유·인공함양을 결합한 '다중 수원 체계'를 구축해야 한다.

댐·저류시설 설치 및 하수·온배수 재이용
도서 지역의 물 안정을 위해 해수담수화가 운영 중이나, 향후 운영비가 약 3,175억 원에 달할 것으로 예상되어 경제성 한계를 지닌다. 따라서 관로 신설, 저류댐 건설 등 다각적 인프라가 병행되어야 한다. 산악·도서 지역에 저수지 4개소와 양수장 4개소를 확충할 경우 약 301억 원으로 해결 가능하여 경제적이며, 전남 진도 대마도 저수지 신설로 비상 급수 인원을 감축한 성과도 있다. 도심지 역시 침수 예방을 위한 저류 시설이 시급하며, 서울 양천구 신월 빗물저류배수시설(32만 톤 규모)이 대표적 사례다.

대안 수자원으로서 하수 및 온배수 재이용 확대도 필수적이다. 현재 하수 처리수(연간 75.37억 톤) 중 15%만 재이용되고 있어 활용 잠재력이 높다. 용인시는 삼성전자에 공업용수를 공급해 수익을 창출하고 있으며, 부산 동부산산단도 대규모 비용 절감 효과를 추산하여 경제성을 입증하고 있다. 온배수의 경우 최근 6년간(2019~2025년) 3,978.1억 톤이 배출되었으나 재이용률은 1% 내외에 불과하다. 해양 방류되는 온배수를 재활용하면 에너지 절약, 공업용수 확보, 열 오염 감소 및 온실가스 저감 효과를 거둘 수 있다. 해안가 대형 발전소 인근은 스마트 양식·난방에 활용하고, 내륙 발전소 인근은 냉각수 재순환 및 하천 유지용수로 활용하는 선순환 구조가 효과적이다.

 

결론
한국의 수자원 위기는 단순 강수량 부족이 아닌, 기후변화에 따른 수문 순환의 불균형에서 기인하고 있다. 따라서 예측 기반의 분산형 회복탄력적 체계이자 국가 재난 대응력을 뒷받침할 '한국형 통합 수자원 관리 시스템'으로 전환해야 한다. 이와 함께 방류수 수질 기준 정립, 신종 오염물질 관리, TOC 기준 상향을 통한 녹조 해결 등 수질 안전성을 확보하기 위한 다각적 노력이 반드시 수반되어야 한다.

 

한편, 수업 및 학생지도를 맡은 정석희 박사는 전남대학교 교수이자 에페트솔루션(EFET Solutions) 창업자 겸 CEO로, 미생물 전기화학 시스템 기반 그린 하폐수처리 및 에너지 전환 기술을 연구하고 있다. 국가 장학 지원으로 해당 연구 분야에서 세계적 명성을 지닌 펜실베이니아 주립대에서 석박사 학위를 취득했다. 환경 분야에서 3년 연속 스탠포드대 ‘세계 상위 2% 과학자’ 리스트에 이름을 올리는 등 학계와 산업계를 아우르며 기후 에너지 솔루션을 제시하고 있다. 현재 기후에너지환경부 산하 광주녹색환경지원센터의 센터장을 맡고 있다.

 

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