무분별한 지하수공 개발로 수자원 고갈

 

국내 지하수 관정의 특징은 심도가 얕고 구경이 작아 산출량이 적다는 점이다. 거기에다 지하수 오염과 미생물 활동 등으로 인해 지하수의 스크린구간이 막히게 되어 결론적으로 지하수 산출량이 저하되는 현상이 빈번하게 발생하게 된다는 것이다.

 

현재 우리나라 지하수 관정의 노후화의 주요 원인들은 첫째, 우물 케이싱, 스크린, 수중 모터 펌프 및 부속자재와 충전된 여재의 산화 및 부식을 들 수 있다.

 

둘째는 철·망간에 의한 침전, 셋째는 생물학적 침전물의 축적, 넷째는 미립자 유입과 축적, 다섯째는 흙의 침전을 들 수 있다.

 

이런 현상을 방지하기 위해 관정 청소와 같은 유지 관리 방법들이 개발·사용돼 왔다. 하지만 관정 청소방법은 지하수 신규개발의 비용과 비교해 비슷하거나 비싸다는 이유로 외면 받아왔으며, 자연스럽게 기존의 관정은 방치한 채 신규로 관정을 개발하는 방법을 선호하게 됐다.

 

문제는 신규개발에 밀려 버려진 기존의 관정들이 그대로 방치됨으로 각종 환경문제를 일으킨다는 것이다.

 

또한 이런 무분별한 지하수공의 개발은 지하수의 고갈로 연결돼 우리의 소중한 수자원을 잃게 될 것이다.

 

관정유지관리 장기적으로는 역효과

 

현재 우리나라에서는 1일 양수능력 100톤을 초과하면서, 영업을 위한 다중이용 지하수 개발·이용시설에 대해서는 2년마다 관정유지관리 즉, 관정청소를 행하도록 법으로 정해놓고 있다.

 

하지만 이 또한 비용의 문제를 들어 관정에 대한 정확한 진단은 이뤄지지 않고 흉내내기식 청소만 행하고 있다.

 

이는 일시적으로는 관정의 기능이 개선될 수 있으나 장기적으로는 역효과를 유발할 수 있다.

 

이런 유지관리를 위한 대표적인 방법이 에어써징(Air Surging) 방법인데, 이 방식은 25kg/㎠의 압력의 고압공기압축기를 사용해 관정 내부의 지하수와 모래, 침전물, 슬라임 등과 같은 이물질을 지상으로 배출하는 방식으로 현재 우리나라에서 보편적으로 사용되고 있다.

 

하지만 에어써징 방법은 여재를 교란시켜 공극에 오염물질이 쌓이는 문제점이 발생할 수 있을 뿐만 아니라 고심도의 관정에서는 효과가 없다는 단점이 있다.

 

그리고 이런 기술적인 문제 말고도 비용의 문제로 인해 관정의 자세한 정밀진단이 이뤄지지 않고 있다.

 

이런 식으로 계속 유지관리를 하다보면 결국 관정의 효율성은 금방 떨어져 결국 다른 신규관정 개발이라는 지하수의 무분별한 개발의 악순환이 계속되고 있는 것이다.

 

 

병원의 정밀진단 콘셉트로 서비스 제공

 

지하수의 사후관리는 병원처럼 지하수관정을 정밀 진단해 문제점을 발견하는 것이 선행돼야 한다.

 

이를 통해 발견된 문제점이야말로 제대로 된 장비의 데이터를 토대로 발견된 것이어서 정확한 치료를 할 수 있는 것이다.

 

또한 정밀진단의 데이터들은 관정의 상세정보로 저장되기 때문에 관정 관리를 좀 더 수월하게 할 수 있다.

 

이처럼 정밀진단이 이뤄진 후의 관정청소는 방치공과 무분별한 신규관정 개발로 인한 지하수 오염과 같은 문제점을 해결할 수 있고 관정을 오래 사용함으로써 결론적으로 비용절감과 같은 경제적 이익도 얻을 수 있다.

 

C&H, Inc는 이런 국내의 지하수의 무분별한 사용과 관행적인 유지관리를 바꾸기 위해 병원을 콘셉트로 한 Dr2O 닥터투오 브랜드를 시작했다.

 

닥터투오는 의사인 ‘Doctor’와 물의 원소기호인 ‘H2O’의 합성어로 ‘물을 관리하고 치료하자’라는 병원의 모티브를 지하수에 그대로 접목시킨 것이다.

 

특히 닥터투오의 프리미엄 지하수 유지관리 시스템인 Power Bubble Cleaning system (PBCs)은 지하수 관정의 문제점 파악부터 해결까지 병원의 정밀진단 콘셉트로 서비스를 제공하고 있다.

 

Power Bubble Cleaning 시스템 정밀진단 과정

1. 펌프 인양

 

펌프 인양은 어느 지하수 유지관리 방법에서라도 제일 먼저 행해져야 하는 필수 과정이다.

 

PBCs에서 펌프 인양은 인양에서만 끝나는 것이 아니라, 펌프에 대한 기본검사 실시와 지정된 펌프전문 업체와의 연계로 세부문제점까지 파악하고 수리한다.

 

이런 과정은 우리가 정밀 건강검사를 받기 전 혈압체크, 키와 몸무게 측정과 같은 기본사항을 체크해 정밀검사의 기초자료로 삼는 것과 같다.

 

2. 지하 내시경검층

 

이 과정은 정밀검사에서 내시경을 촬영하는 것과 같다. 이와 마찬가지로 지하수 내시경검층을 통해 현재 관정의 상태를 육안으로 파악하고 치료부분의 파악 또는 위험요소 등을 사전에 파악함으로써 효율을 증대시키고 보다 안전하게 다음 작업을 수행할 수 있게 한다.

 

사용되는 지하 내시경검층 장비는 보통 공내 촬영 장비와는 다르게 고심도(300m)까지 촬영이 가능하고 다운뷰 카메라 말고도 사이드뷰 카메라가 있어 관정 옆면도 촬영이 가능할 뿐만 아니라 카메라가 360° 회전이 가능해 관정 옆면을 스캔하듯 촬영함으로써 관정의 전체 정보를 제공한다.

 

3. 물리검층

 

내시경을 통해 문제점을 육안으로 관찰했다면 MRI나 CT 촬영을 통해 신체의 내부를 검사하게 된다.

 

이 과정에서 육안으로 발견하지 못했던 문제점들을 발견할 수 있다. 이 과정은 관정의 정밀검사에서 관정의 물리검층에 해당된다.

 

비슷한 지하수 관정이라 할지라도 심도나 내부에서의 지하수 유입에 따라 수질이 확연히 틀려진다. 이를 알기 위해 온도 및 전기전도도(EC) 등을 물리검층 함으로써 수질에 관한 심도별 정보는 물론 관정 내부에서 침입하는 유해물질에 대한 정보도 알 수 있다.

 

4. Low Flow Sampling

 

내시경과 MRI, CT촬영으로 문제점이 파악됐다면 그 부분의 조직을 떼어내 조직검사를 해볼 필요가 있다.

 

조직검사의 과정에 해당되는 Low Flow Sampling은 미국환경보호청(EPA)이 지정한 샘플링 방식으로 임펠라 방식이 아닌 컴프레셔 방식을 이용한다.

 

정확한 심도에서 적은 양을 지속적으로 샘플링해 정확한 시료를 채취할 수 있는 장점이 있다. 또한 임펠라 방식이 아니므로 시료의 교란이 일어나지 않아 이물질에 의한 고장이 없다.

 

 

5. 간이 수질 분석

 

조직검사를 위해 떼어낸 조직은 조직검사를 통해 어떤 문제가 있는지 파악한다. 이처럼 이 과정 또한 관정의 정밀검사에도 중요한 과정 중 하나로 심한 경우는 폐공의 여부까지 판단해주는 역할도 한다.

 

Low Flow Sampling을 통한 샘플들은 현장 수질분석기를 이용해 pH, EC, DO, Eh 등과 수질 오염물질들인 질산성질소, 암모니아 등을 분석한다.

 

현장에서 측정 결과 수질에 문제점이 보인다면 보다 정밀분석을 의뢰할 수도 있다.

 

6. Power Bubble Cleaning

 

조직검사의 결과가 치료로 해결될 수 있다고 하면 꾸준한 치료를 통해 문제를 해결할 수 있다. 이처럼 관정의 유지관리에서 질병치료를 담당하는 것이 PBC다. PBC는 기존의 에어써징과는 차원이 다른 방법으로 관정을 치료한다.

 

기존의 에어써징은 25kg/㎠의 압력만을 사용해 관정을 청소하지만 PBC는 이보다 더 높은 210kg/㎠ (3,000psi) 압력을 상향 45°로 1초에 한 번씩 분사하게 되므로 보다 탁월한 효과를 나타낸다.

 

또한 청소의 원동력이 되는 대형 컴프레셔를 사용하지 않아 이산화탄소 및 유해물질의 배출이 없고 대형 콤프레셔 대신 대기에 무해한 압축질소가스를 이용하므로 보다 친환경적인 공법이라 할 수 있다.

 

7. CY Lifting

 

이 과정은 PBC의 후속 과정으로 PBC를 통해 관정 바닥으로 떨어진 이물질들을 압축질소가스를 역분사로 지상에 배출시키는 방법이다.

 

이 공법은 기존 지하수 유지관리에서는 사용하지 않던 새로운 방법으로 펌프를 통해 이물질을 배출하는 것보다 효과가 훨씬 뛰어나다.

 

압축질소의 역분사 방식을 이용하기 때문에 압력이 높아 관정내의 이물질은 물론 바닥의 모래, 자갈까지 지상으로 배출시킨다. 때로는 PBC와 별도로 관정의 다양한 문제에 대해 여러 용도로 유용하게 사용이 된다.

 

지하수계의 종합병원을 꿈꾼다

 

지하수에 대한 우리나라의 인식은 매우 관대하거나 낮다고 생각한다. 관대하다고 생각한 이유는 우리나라의 정서상 자기 집에 자기우물을 파는데 무슨 상관이냐는 안일한 인식이 팽배하기 때문이다.

 

또 지하수는 지표수와는 다르게 눈에 보이지 않기 때문에 인식이 굉장히 낮다고 생각한다. 이러한 인식들이 지하수의 오염과 유지관리의 악순환으로 이어졌다.

 

지하수는 눈에 보이지 않는다고 등한시 돼서는 안 되는 매우 중요한 수자원이다. 이런 지하수에 대한 안일한 인식을 깨뜨리기 위해 닥터투오는 전과는 차원이 다른 지하수에 대한 다양한 솔루션을 제공하고 있다.

 

소독처리를 이용해 식수가 되는 지표수는 ‘죽은 물’이지만 오랜 기간을 거쳐 자연적으로 정화되어 각종 무기질이 풍부한 지하수는 살아있는 물이다.

 

이 살아 숨 쉬는 천혜의 수자원을 지키고 보전하기 위해 닥터투오는 지하수계의 종합병원을 꿈꾸고 있다.

 

※ 본 기사는 환경미디어 2012년 3월호에 기재된 기사입니다.

 

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