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[5월호, 2021년] #46 하수 재이용의 필요성과 사례 연구 - 7기 진희주

 

SDP 7기 진희주

Sewage Reuse

하수 재이용의 필요성과 사례 연구


지구가 태양계에서 생명체가 사는 유일한 행성일 수 있는 이유는 바로 물이 있기 때문이다. 물은 생명 유지에 필수적인 요소로 지속 가능한 개발 목표(Sustainable Development Goals)에서도 6번째 목표로 깨끗한 물과 위생을 설정하고 있다. 물 부족은 지역별 물 수요와 수자원 부존량 간 불균형에 의한 것으로, 도시화와 산업발전이 점차 심화됨에 따라 물 부족 현상이 가속화되고 있다. 최근 넷플릭스의 다큐멘터리 <인사이드 빌 게이츠>를 보며 깨끗한 물과 위생의 중요성에 대해 생각할 수 있었다. 1부는 빌 게이츠와 그의 아내인 멀린다 게이츠가 설립한 재단에서 진행하고 있는 아프리카 니제르의 위생 개선 사업에 관해 다루고 있었다. 그들은 여전히 빈곤 국가에 상하수도 시설이 부재해 음용수에 하수가 침투하며 어린 아이 중에 설사로 사망하는 비율이 높다는 기사를 보고 최소한의 예산으로 깨끗한 물을 공급하는 사업을 시작하게 되었다. 다큐멘터리를 보며 한국의 수자원 이용은 효율적으로 이뤄지고 있는지, 하수를 어떻게 처리하고 있는지에 대한 의문이 들었다.




 이에 환경부에서 제공하는 상수도 통계와 하수재이용에 관한 각종 연구 논문 등을 통해 한국은 높은 인구밀도와 강수량의 계절적 편중으로 물 스트레스국으로 분류되고 있음을 알게 되었다. 물 부족은 더욱 심화되어 앞으로 물 부족에 대응하지 않을 경우 2050년 국내 GDP가 7% 감소할 수 있다는 사실은 인상적이기도 했다. K-SDGs 보고서를 통해 한국 정부도 수질오염과 수자원 고갈이 점차 심화됨에 따라 용수원의 확보를 위해 수자원을 효율적으로 이용할 필요성을 인식하고 있음을 알 수 있었다. 상수도 통계에 따르면, 현재 전국의 상수도 보급률이 100%에 근접하며, 총연장은 21만7,150㎞이다. 하지만 상수도관 총연장 증가와 높은 상수도 보급률에도 불구하고 노후화 관로 비율이 크게 줄지 않고 있다. 전국 상수도 누수율은 2014년 11.1%를 기록한 이후 2015년에는 10.9%, 2016년 10.6%, 2017년 10.5%, 2018년 10.8%로 10% 이상을 유지하고 있다. 상수도관 노후 등으로 전국에서 연간 새는 수돗물은 7억 2,000만 톤이고, 이 손실액을 2018년 기준 생산원가(914.3원/톤[1])로 환산하면 무려 6,592억 원이다.

하수처리수 수자원 재이용률은 현재 16%로, 2014년 13.5%에서 늘어나긴 했지만 최근 4년간 큰 변화가 없었다는 점에서 지속적인 감시와 개선이 필요해 보인다. 하수도법에서는 하수처리장에서 처리한 방류수를 수세식 화장실 용수, 공업용수, 조경용수, 하천유지용수, 기타 도로용수 등으로 활용하도록 제정하고 있다. 그러나 현재보다 하수처리수 재이용률을 높이기 위해서는 용도를 다양화해 하수처리장 특성에 맞는 수요처를 개발, 확대할 필요가 있다. 또한, 하수를 버려야 하는 물에서 소중한 자원으로 바라볼 수 있도록 시민들의 부정적인 인식 개선을 위해 수질 안전성에 대한 교육 및 홍보도 함께 이뤄질 필요가 있을 것이다. 이에 참고가 될 수 있는 대표적인 사례를 두 가지 소개하려고 한다. 




국내 하수 재이용 사례 : 아산 탕정 Display City (삼성전자)[3]

 대표적인 국내 하수 재이용 사례로는 아산 탕정에 있는 Display city가 있다. 전자 산업은 3대 용수 다소비 산업인 제지 산업, 염색 산업 중에서도 용수를 제일 많이 쓰는 사업이다. 전자 산업이 대형 산업으로 전환되면서 생산성과 품질을 향상시키기 위해 산업단지가 대형화되고 용수 사용량이 급격히 증가했다. 특히 반도체와 디스플레이 분야는 공정 용수 내에 불순물이 극히 적은 초순수의 사용이 필수적인 분야여서 사용되는 물의 양이 가장 많다. 삼성엔지니어링(주)은 한정된 수자원을 최대한 이용해 공업용수를 확보할 필요성을 느끼고 대량의 전자폐수를 공업용수를 전환하는 친환경적인 재이용 기술을 개발해 탕정 산업단지에 적용하고 있다. 이는 민간투자사업(BTO)을 기반으로 운영되고 있는 아산 신도시 하수재이용 사업과 연계되어 더욱 큰 효과를 보이고 있다. 삼성엔지니어링은 하수재이용을 통해 용수 사용량의 절감, 폐수 방류량에 대한 기업의 부담 저감, 인근 지역에 대한 환경적 부담 저감으로 긍정적인 경험을 하였고, 현재까지 약 3,380억 기술의 사업 성과를 거두었다. 또한, 지방정부의 재정부담 완화 및 운영효율성 제고를 위해 민간투자방식으로 인프라 구축을 추진하고, 재처리시설의 경우 경제성을 고려해 하수처리장 부지 내 공동시설로 설치하는 방안을 사용한 대표적인 성공 사례로 다른 지역의 참고 사례가 되고 있다.

 

해외 하수 재이용 사례 : 미국 캘리포니아 남부 오렌지카운티 Water Factory 21[5]

미국 캘리포니아 남부 오렌지 카운티의 파운틴 밸리시에 위치한 하수처리장 방류수를 재이용하는 Water Factory 21은 하수처리장 방류수를 처리한 후 비록 간접적이긴 하지만 음용수로 재이용하고 있다는 점에서 특별하다. 오렌지 카운티는 연평균 강우량이 매우 적고 지표수가 없어 하수재이용을 통한 수자원의 효율적 활용이 절대적으로 필요했다. 지역의 물관리를 담당하는 수도국이 주도하여 설치한 재이용처리 시설은 크게 2차 처리하는 하수처리장(OCSD)과 방류수를 재처리하는 곳(OCWD)으로 나뉘어져 있다. 재이용처리 시설을 통한 물의 수질은 모든 수질항목이 미국의 허용기준을 충족했고 지역에 큰 도움이 되고 있다.

 


 

참고문헌

http://www.engdaily.com/news/articleView.html?idxno=11152.

http://www.greenpostkorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=125248

 

녹색기술센터, 2014, 글로벌 녹색기술 R&D 네트워크 고도화 및 확대, 연구보고서

류승미, “하수재이용 국내외 동향”, 한국수자원공사

조영무, 홍이슬,  2017,  “하수처리수를 이용한 물 부족 해결”, 경기연구원


[1] 2018년 생산원가 914.3원/톤 (출처 : 환경부, 2018 상수도 통계)
[2] 그림 출처 : https://newsis.com/view/?id=NISX20200116_0000890776
[3] 녹색기술센터, 2014, 글로벌 녹색기술 R&D 네트워크 고도화 및 확대, 연구보고서
류승미, “하수재이용 국내외 동향”, 한국수자원공사
[4] 그림 출처 : https://www.kwater.or.kr/busi/water02/smartWater03Page.do?s_mid=1890
[5] 참조 : 류승미, “하수재이용 국내외 동향”, 한국수자원공사
[6] 그림 출처 :  https://www.researchgate.net/figure/Vertical-cross-section-of-the-Orange-County-groundwater-basin_fig1_2454658



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