강변여과수란 강변에 취수정을 뚫어 자연적으로 모래층을 통과하면서 토양의 자정능력에 의해 오염물질이 여과되거나 제거된 양질의 원수를 의미한다. 사계절 수온이 균등하게 유지되어 수온변화에 따른 문제가 발생되지 않는다. 유지관리가 용이하고, 홍수나 갈수기에도 수질과 수량이 안정적으로 공급되며, 정수취수비용 절감은 물론 슬러지발생량 감소로 친환경적인 시설유지, 돌발적인 수질오염이나 사고시에도 안전하며, 원수확보가 용이하다는 것이 강변여과수의 특징이다. 강변여과수에 대한 전반적인 개요와 전국 최초로 개발하여 성공한 창원시의 사례를 소개한다. 그리고 독일의 간접취수 방식과 사례, 서울시가 나아가야 할 방향에 대해 알아본다.
안양천하류 ’68년경부터 실트층 많고 철분 나와
영등포지역 최초 공업단지로 철분 기준치 초과
이미 39년전인 지난 ’66년부터 ’70년 사이 안양천하류(영등포 동물검역소 부근 일대)를 (사)한국 지하수토양환경학회 명예회장인 한정상 이학박사(66)가 조사한 바에 따르면, ’68년경부터 실트층이 많고 철분이 나왔다는 것이다. 이 지역의 지하수오염 문제는 한강과 안양천의 퇴적층이 섞인 세립지로 운모층이 많고, 지하수가 혐기성 상태로 철분성분과 박테리아가 많다는 것이다. 철분성분은 한강하류에서 안양천 합류지점으로 갈수록 많다고 설명했다.
문제는 그 당시 영등포쪽의 수위가 해수면 이하로 내려가 있었는데 이는 한국 최초의 공업단지가 조성되어 물 사용이 많았기 때문이었다고 말한다. 특히, 동물검역소 부근의 철분이 기준치인 0.3㎎/l를 크게 상회하는 현상이 나타났다. 영등포 가흥화학이 철분 27.5, 영등포 미원이 29, 남양나이론이 28, 한국타이어가 9.2, 삼강산업이 30.7로 기준치를 크게 웃돈 것으로 조사결과 나타났다.
철분이 기준치를 웃돌게 되면 처음에 물 색깔은 하얀색을 띠다가 일정시간이 경과하면 산화작용으로 적수로 바뀌게 되는 것이다. 이에 대해 한 박사는 오염이라기보다는 혐기성상태의 자연적인 현상으로 풀이할 수 있다고 밝혔다. 철분은 5㎎/l만 되더라도 적수로 변화하며 2가에서 3가가 된다고 말했다.
1급수 초과, 직접취수서 간접취수로 방향 잡아야
직접취수보다 원가 20%정도 저렴, 안전이 특징
강변여과수는 지난 2000년도 (사)물관련 학술단체 연합회에서 서울시 취수개선 및 신규수원 확보 방안도 제시한 바 있지만, 1급수를 초과하고 있어 직접 취수하는 시대는 지났다는 것이 한정상 박사의 시각이다. 우발적인 오염사고에 대비해서라도 이제는 간접취수로 방향을 잡아야 한다고 강조했다.
“직접취수는 1급수 시에는 관계가 없지만, 비점오염을 비롯하여 자동차 독성물질 사고에 항상 대비해야 합니다. 또한 강물이 우물로 들어오면서 60일 정도면 생분해가 다 되어 박테리아는 90% 이상이 제거되며, 유기오염용제도 자연 저감됩니다.
선진국인 미국이나 독일이 간접취수를 선택하는 것도 바로 여기에 그 이유가 있습니다.”
또한 지하철의 지하수도 오염됐다 하더라도 한강 물보다 깨끗하다고 밝힌다. 이는 단수를 통해 걸러 나오기 때문이며, 이러한 개념에서 간접취수를 해야 한다는 것이다. 간접취수는 직접취수보다 원가도 20%정도 저렴하고 안전한 것이 특징이다.
강변여과수라는 것은 순수한 지하수가 아니며, 60일을 모래와 자갈을 통과해 채취하는 관계로 지하수 50%에 강물 50%의 개념으로 한강 물이 흐르는 만큼 개발은 얼마든지 가능하다는 것이다. 팔당댐서 하류로 방류하는 방류물량이 1일 1,300만톤인 점을 감안할 때 서울시가 3~400만 톤을 얼마든지 활용 가능하다는 것이다.
한강의 강변여과수 개발측면은 기존의 정수장 옆에 모래와 자갈층을 지정하여 10개 이상의 시설을 실시해야 한다며, 지표수는 수질변동이 심하고 탁도가 높지만, 지하수는 그렇지 않다고 말한다.
팔당댐 아래 조정경기장 북쪽 오염원 거의 없어
서울시, 강변여과수 실제물량 개발여부가 관건
무엇보다 강변여과수 문제는 수리지질학자가 선정한 이후 물량이 확보되면 정수를 결정해야 하고, 한 기당 우물이 많이 나올수록 경제적이며, 시설들을 잘 응용해야 한다고 밝힌다.
잠수대교 쪽에 미8군으로 들어가는 길에는 수질이 오염되어 철분이 나오고 있다며, ’60년대부터 지하수를 개발하여 간접취수를 하고 있는 이 지역이 최근 들어 철분이 많이 나오는 것은 오염되었기 때문이라는 것이다.
’60년대 물 하는 사람들이 지하수가 없다고 했지만, 요즘 들어 다시 각광받기 시작하고 있다는 그는 낙동강도 120만 톤을 개발하는 시대에 서울시 역시 강변여과수를 적절히 개발하여 잘 활용해야 한다는 것이다.
팔당댐 아래 조정경기장 북쪽에는 모래 및 자갈층으로 구성되어 오염원이 거의 없어 서울시가 실제 얼마만큼의 강변여과수를 개발하느냐가 관건으로 개발의 여지는 얼마든지 있다는 것이다.
한편, 한 박사는 지하수용수량은 연간 전체용수량의 11%인 37.5억 톤이 사용되며, 지하수의 온도를 5°만 추출해서 사용하더라도 우리나라 총 전력의 4배인 24,400kw는 될 것이라고 밝힌다.
강변여과방식 양과 질 문제 고려해야
히상여과방식 유지관리 문제가 관건
자문위원 중의 한 사람인 고려대학교 최승일 교수는 간접취수인 강변여과 방식으로 갔을 때 지하수의 양이 문제로 2~3만 톤이라면 별반 문제가 없겠지만, 서울시가 적어도 3~40만 톤을 지속적으로 유지해야 하는 문제를 고려해야 할 것이라고 밝혔다.
또한 최 교수는 철분도 문제지만 망간도 문제점으로 대두될 수 있으며, 만약 이러한 성분이 검출되었을 시 전처리과정을 포함해야 하는 프로세스로 진행되어야 하고 경제성도 따져봐야 할 부분이라고 말했다. 지하 30m 이내에서 질산과 망간이 나왔을 경우 수질에 미치는 영향에 대해서도 신중히 고려해야 하는 등 공정의 복잡성과 경제성을 종합적으로 고려해 양과 질의 문제를 검토해 봐야 한다는 입장을 표명했다. 최 교수는 또 하상여과방식의 경우 어떠한 시설물을 만들어 관리할 것이냐가 문제라는 것이다. 뻘 같은 게 쌓여 작은 미립자가 화상에 깔릴 때 수량을 유지할 수 있겠느냐 하는 점을 고려해야 한다는 것이다. 따라서 하상여과방식의 경우 유지관리부문에 신중을 기해 나가야 할 것이라고 덧붙였다.
정홍식 의원, 수도인프라구축 차원에서 접근을
박병구 의원, 다중방어체계측면 고려 준비해야
서울시 환경수자원위원회 정홍식 의원은 강변여과수에 대해 처음에는 시급한 것이 아니어서 급할 것이 없다고 생각했지만, 외국의 시스템을 살펴본 결과, 수도인프라구축 차원에서 접근하면 시기적으로 조금 이른 감이 있기는 하지만 괜찮을 것 같다고 피력했다.
추후 시설을 하려면 어차피 시설구축에 대한 인프라비용을 고려하지 않을 수 없기 때문이라는 설명이다.
그러나 정 의원은 향후 관리비는 많이 들어갈 것으로 보며, 지하수라 양도 많지 않은데다 전량으로 하기에는 역부족으로 평상시에는 수돗물과 함께 공급하되, 유사시 수질사고 등에 대비할 수 있는 관리체계로 가야 한다는 견해를 밝혔다.
또한 박병구 의원은 수돗물의 다중방어체계측면을 고려할 때 준비의 필요성은 있지만 향후 관리적인 측면에 많이 신경 써 나가야 할 것임을 강조했다. 현실적인 측면에서 비용부담이 만만치 않아 고비용이 생길 것이라고 지적했다.
그러나 장기적인 측면에서 시설은 해야 한다며, 현재 강변여과수는 무방비상태로 외국의 시스템을 살펴본 결과 필요성을 절감하게 되었다고 밝혔다.
김유현 의원, 깨끗한 원수등 3대 원칙 강조
서울시, 한강변 둔치주변 관리방안도 문제
김유현 의원은 팔당댐이 1.4~1.5ppm으로 2급수이고, 표류수가 2.4ppm으로 3ppm하다. 2급수라고 밝혔다. 팔당댐의 표류수는 지천의 물이 섞이는 관계로 선진국처럼 강변여과수 개념으로 가야하며, 잠실과 광나루가 60만 톤을 계획하고 있다고 밝혔다. 서울시가 내년까지 유수율 91%가 달성되면 수돗물도 하루 320~330만 톤 규모가 될 것이라는 김 의원은 첫째, 원수를 깨끗하게 하고, 둘째, 테러의 위험 등 외부오염을 방지하며, 셋째, 화공약품을 다소나마 덜 사용하는 것이 간접취수의 3대 원칙이라고 강조했다. 독일의 경우에도 130년 전부터 라인 강에 물고기가 죽어 이때부터 강변여과수를 시작했으며, 114만 톤의 수돗물에서 64만 톤 생산으로 가고 있다는 김 의원은 시와 민간이 50대 50의 합작운용으로 적자부분은 수돗물 값 인상을 통해 해결하고 있었다며, 광나루의 경우 직경 40cm로 물통을 박았는데, 수질이 좋은 것으로 평가받고 있어 전문기술자가 지질조사를 잘해야 할 것이라고 밝혔다.
또한 광나루가 1일 900 톤, 잠실은 2,800톤으로 60만 톤을 하려면 2백기 정도는 건설해야 할 것으로 전망했다. 외국의 경우에는 간접취수장 주변을 청정지역으로 만들어 일반인들의 접근을 방지하는 등 관리가 비교적 잘되고 있었지만, 서울의 경우 한강변 둔치주변의 관리방안도 문제라고 지적했다.
[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]
