서성철 과장 / 공학박사
한국환경공단 비점오염원관리팀
비점오염원이란?
비점오염원이란 용어는 생경할 뿐아니라 어휘만으로는 그 의미를 파악하기 어렵다는 지적이 있어왔으나 현재 이미 법적용어로 사용되고 있어 좀 더 친숙해질 필요가 있다. 최근에 하천수질을 논할 때 ‘비점오염원’은 항상 등장하는 용어일 것이다. 도대체 비점오염원의 정의와 그 범주는 무엇일까? 「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」에서는 “비점오염원이라 함은 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등으로서 불특정 장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 오염원을 말한다”라고 정의하고 있다. 미국 EPA에서는 비점오염원은 관거와 같이 고정된 출구를 통해 발생하는 점오염원과는 달리 여러 지역에 산재해 있는 오염원을 총칭하며, 법률상으로 점오염을 정의하고 점오염원을 제외한 모든 오염원을 총칭하는 것으로 기술하고 있다. 즉, 비점오염원이란 관리되어지는 하수, 폐수, 가축분뇨 등을 제외한 나머지를 통칭하는 것을 의미하며 결국 관리되지 않는 대부분의 오염원을 일컫는 말이기도 하다.
비점오염부하의 증가
하천에 가해지는 비점오염원의 부하비율은 1998년 이후 꾸준히 증가되어 왔다. ′06년 물환경관리기본계획에서는 ′15년에 4대강수계에 가해지는 오염부하중 비점오염원의 비율이 65~70%에 달할 것이라고 예측하고 있다. 비록 비점오염원 부하비율의 증가가 비점오염부하량의 증가를 의미하는 것은 아니지만 하천수질의 보전을 위해서는 비점오염원의 관리가 점점 더 중요해지고 있다는 사실은 자명해 보인다. 하천에 가해지는 오염원은 점오염원과 비점오염원으로 구분되는데, 그 오염부하비율은 <표 2, 3>과 같다.
환경부의 비점오염원 관리노력
환경부는 비점오염원 관리의 중요성을 인식하고 1998년에 비점오염원에 대한 조사를 시작하여 ′04년에 최초로 ‘비점오염원관리 종합대책’을 마련하는 등 오랫동안 관리노력을 수행 중에 있다. 비점오염원 관리를 위한 환경부의 관리연혁은 <표 4>와 같다.
비점오염원의 관리방법
비점오염원의 관리에 있어 가장 큰 난제는 대상면적이 너무 넓다는 것이다. 전국토가 비점오염원 저감대상면적이라 해도 과언이 아닐 것이다. 이로 인해 비점오염원 관리의 효과성, 경제성 등에 의문을 제기하는 경우가 많다. 우선 처리비용적인 측면에서 비점오염원을 처리하는 비점오염저감시설은 점오염원처리시설로 구분되는 하수처리장에 비해 오염물질 처리단가가 높게 나타난다.
<표 5>은 LCC분석을 통한 시설별 처리단가를 나타낸 것이다. 하수처리장 즉 점오염원관리가 비점오염원 관리에 비해 월등히 경제적임을 알 수 있다. 비점오염저감시설의 경제성이 낮은 이유는 연중가동이 아닌 초기강우가 유출될 때에만 가동되는 시설이며, 넓은 면적을 대상으로 할 수 없기 때문으로 해석된다. 실제 우리나라의 유출이 발생하는 유효강우사상은 40회 정도에 국한된다.
그러나 점오염원과 비점오염원의 발생특성과 농도가 다르고 배수면적이 달라 상호 단순비교가 적절하지 않을 뿐만 아니라 더 중요한 것은 이미 밝힌바와 같이 하천에 가해지는 오염부하의 65~70%가 비점오염원이라는 점을 고려한다면 비점오염원 관리의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않을 것이다.
두 번째로 처리대상면적의 측면에서 비점오염원 관리는 대상면적이 너무 넓다는 부정적 시각이 있어왔다. 이 또한 다음의 <표 6>에서 그 해법이 명확해 질 수 있다. 발생하는 비점오염부하의 45~49%는 도시지역에서 발생하는 것으로 알려져 있다. 따라서 효율적인 비점오염관리를 위해 면적비율 대비 비점오염발생부하율이 높은 도시지역에 대한 집중적인 관리가 선행되는 것이 타당하며, 이때 도시지역의 면적은 하수처리구역보다 작거나 거의 유사한 면적일 것이므로 비점오염원 관리는 대상면적이 넓어 어렵다는 시각은 고쳐져야 할 것이다.
도시지역에서의 비점오염원 관리
도시지역은 토지이용이 고밀도로 이용되거나 불투수성 면적이 증가할수록 비점오염물질이 증가하여 단위면적당 오염부하가 크고 인구밀집, 도로, 산업활동 등으로 인해 전통적인 오염물질뿐만 아니라 각종 유독성 물질이 강우에 의해 유출되는 것으로 알려져 있다. 현재 적용되는 도시지역 비점오염저감사업은 생태유수지 조성사업, 초기빗물저류시설, 진공흡입도로청소 등이다.
생태유수지조성사업
도시지역의 비점오염원관리의 가장 큰 문제점은 사업부지 확보의 어려움이다. 도시지역은 지가가 높아 사업비를 상승시키는 요인으로 작용하고 있고 있다. 이에 도시기반시설인 유수지(빗물펌프장)을 비점오염저감시설로 활용하는 것으로 재해에 대한 방재와 오염물질의 정화의 이중목적으로 활용하여 사업부지 확보 문제를 해결할 수 있는 매우 적절한 대안으로 평가받고 있다. 특히 생태유수지조성사업은 별도의 관로신설 없이 우수의 차집이 용이하고 도심 내 적절한 사업부지 확보가 가능하며, 사업완료 후 친수공간이 도시 내에 조성되는 장점을 가지고 있다.
초기빗물저류시설
도시지역에서 강우시 CSOs(합류식관거월류수)는 일반적 하수농도의 30배 이상의 고농도 오염물질이 하천으로 유출되는 것으로 알려져 있어 빗물의 하천유입 전에 저류시설을 설치하여 고농도 오염물질의 유출을 차단하는 시설이 초기빗물저류시설이다.
축산지역의 비점오염원 관리
농업지역 중 축산지역은 일반 농경지에 비해 비점오염원의 배출량이 매우 높은 곳으로 알려져 있다.
축산지역의 강우 유출수는 축산폐수 공공처리시설 방류수 수질기준(BOD기준)보다 최대 7배 이상의 배출특성을 보이고 있다. SS는 방류수 수질기준의 280배 까지 높게 유출되어 비점오염원 관리가 매우 시급하다고 할 수 있다. 축산지역에는 축산단지 말단 등에 인공습지를 조성하여 비점오염원을 관리하는 방안이 적용되고 있다. 축산지역의 인공습지는 일반적인 인공습지와는 달리 스크린시설, 공기공급시설, 내부순환 등의 기계시설을 포함한다.
유출 이후 처리보다 미연에 방지가 선행되야
비점오염원은 하천수질보전을 위해 그 관리의 중요성이 점점 커지고 있는 상황임에 틀림없다. 하천에 가해지는 오염부하의 상당부분을 차지하고 있어 더 많은 관심과 관리를 위한 노력이 필요한 시점이다. 특히 비점오염원은 강우에 의해 이동하는 특성을 가지고 있고, 불특정한 경로로 이동하기 때문에 유출된 이후의 처리보다는 유출을 미연에 방지하는 Source Control(발생억제)의 선행도 중요하다.
따라서 하천수질보전을 위한 비점오염원 관리는 발생원 억제와 적극적 처리를 통한 저감이 병행될 때 비로소 효과적인 결과를 도출할 수 있을 것이다.
※ 청정수법(Clean Water Acts)의 502조에 기술된 점오염원의 정의: 파이프, 도랑, 수로, 터널, 우물, 개별적인 틈, 컨테이너, 차량, 집중가축사육시설, 선박, 또는 기타 물에 떠다니는 물체 등을 통해 이동하거나 방출되는 오염물질을 포함한다. 이는 구별할 수 있고 한정적인, 개별적인 이동경로를 통해 이동하거나 방출되는 오염물질을 의미한다
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