2022년 시민 융합 환경학교 개강 "제1강 김보국 전북연구원 새만금연구센터장 강의"

[좋은정치시민넷]

2022년 시민 융합 환경학교 개강

제1강, 김보국 전북연구원 새만금연구센터장 “ 익산시 물 이용의 현황과 미래”라는 주제로 강의

좋은정치시민넷과 전북녹색환경지원센터가 공동주최한 2022년 시민 융합 환경학교가 9월 27일 저녁 7시 익산 유스호스텔에서 개강하였다. 개강 첫날 30명의 수강생이 출석하였고, 개강식과 제1강으로 김보국 전북연구원 새만금연구센터장이 강의하였다. 개강식은 손문선 좋은정치시민넷 대표의 학교 개설 취지 설명과 수강자 소개에 이어 최민우 전북녹색환경지원센터 과장이 인사말로 진행되었다. 환경학교는 오는 10월 31일까지 매주 1회 6강좌로 진행된다.

다음은 제1강으로 김보국 전북연구원 새만금센터장이 “익산시 물 이용의 현황과 미래”라는 주제로 강의한 내용을 요약한 것이다.

물순환에 대해서

지금까지 물 이용은 일방적이었다. 쓰고 버리는 수준이었다. 순환에 대해서는 고민하지 않았다. 지구에 있는 물의 양은 13억8천6백만㎦ 정도라고 알려져 있는데 이 중 97.5%가 바닷물이고 민물은 2.5% 정도다. 사람이 사용할 수 있는 하천과 담수호 수량은 0.0067%밖에 되지 않는다. 사람이 이용할 수 있는 물의 양이 매우 적음을 알 수 있다.

김보국 센터장

사람이 생활하는 것은 물을 사용하고 있다는 것이다. 우리가 생활하기 위해서는 하루에 8컵 정도의 물이 필요한데 그중 절반은 마셔서 해결하고 나머지는 다른 음식을 통해서 보충한다고 한다. 음식이나 농산물, 공산품 등을 만드는데 많은 양의 물이 사용된다. 감자튀김 1인분을 만드는데 23리터, 자동차 1대 만드는데 147,631리터, 청바지 1벌 만드는데 6,814리터가 들어간다.

물은 돌고 돈다. 지구상의 물은 수증기나 물, 얼음과 같이 그 모습을 달리하면서 끊임없이 순환한다. 그런데 물이 돌지 않고 있다.

우리나라 수자원 총량은 연 1,240억㎥ 정도 된다. 전체 수자원에서 27%(하천수 이용 10%, 댐 이용 14%, 지하수 이용 3%)만 이용되고 나머지는 바다로 하늘로 간다. 이런 현상이 발생하는 이유는 물이 특정 시기에 와서 대부분 쓸려 내려가 사용할 수 있는 물이 적기 때문이다. 그래서 댐도 만들고 저수지를 만들고 한다. 이런 과정에서 물 이용 문제로 지역 간에 갈등도 발생하고 있다.

우리나라의 연평균 강수량은 연 1,274㎜로 세계평균 807㎜에 비해 약 1.6배가 많다. 반면 높은 인구 밀도 등으로 인하여 1인당 년 강수 총량(2,660㎥) 및 1인당 이용 가능한 수 자원량(1,553㎥)은 세계평균(16,427㎥ 및 8,372㎥) 대비 6분의 1 수준이다. 앞으로 수자원을 효율적으로 사용해야 할 필요성이 높다고 할 수 있다.

세계인구의 10%가 심각한 수준의 물 스트레스 상태에서 살고 있다. 한국은 물 스트레스 지수가 25~70%로 ‘물 스트레스 국가’로 분류되어 있다. 물 스트레스가 70% 이상인 국가는 북아프리카와 중동의 나라들이다. PAI(국제인구행동연구소)는 연간 물 사용 가능량이 1000㎥ 미만은 물 기근 국가, 1000~1700㎥는 물 부족국가, 1,700㎥ 이상은 물 풍요국가로 분류된다.

기후변화로 인해 집중호우가 내리고 있지만 도시는 물을 수용할 수 없는 구조로 되어 있어 체류 되지 않고 바로 배출된다. 개발로 인해 불투수층이 많아지고 있다. 과거에는 토지에서 물을 흡수하여 보유하고 있었는데 도시의 확대로 아스팔트, 콘크리트 포장 면이 많아지면서 바로 배출되는 구조로 변했다. 불투수층이 많아지면서 홍수에 의한 침수위험도 커가고 있다. 자연상태에서는 내리는 빗물이 95% 정도 수용되지만, 농지에서는 30%, 교외에서는 70%, 도시에서는 95%가 땅에 흡수되지 않고 유출된다.

투수층이 적어지면서 수자원과 수생태계의 건전성이 크게 훼손되고 있다. 빗물이 바로 배출되면서 주요 하천의 영양염(질산성 질소)이 대부분 증가하고 있다. 비점오염원 등 오염물질이 걸러지지 않고 바로 하천으로 바로 배출되어 오염 물질량이 증가하고 있고, 퇴적에 따른 오염도 심각하다. 농경지 등에 남아있는 인, 질소가 유입되어 정체된 물에 싸이면 조류가 번식할 수 있는 조건이 만들어진다. 그래서 정체된 물이 녹색으로 변하게 된다.

현재 물은 세계화되고 있다. 치즈, 생수 등이 유럽이나 중국 등에서 수입되고 있다. 다 그 나라 물로 생산된 제품이다. 가상수(Virtual Water)란 농산물, 축산물, 공산품 등 생산과정에 투입된 물을 말한다. 북아프리카, 멕시코, 유럽, 일본 그리고 한국은 주요 가상수 수입국이다. 한국은 연평균 5.6G ㎥ 가상수 수입국이다.

물순환과 저영향개발(LID)에 대하여

전라북도에는 크게 5개 하천이 있다. 낙동강, 금강, 만경강, 동진강, 섬진강이다. 생소하겠지만 남원 쪽에서 낙동강으로 물이 흘러간다. 전라북도 수자원 총량은 102.9억㎥로 이중 사람이 이용하는 물은 25.3억㎥(24.6% = 하천수 이용 12.3%+댐 용수 공급 8.8%+지하수 이용 3.4%))이다.

전라북도는 외부수자원 의존도가 높고 농업용수 비중이 높다. 전체 용수 이용 총량 대비 농업에 76.2%, 생활에 15.7%, 공업에 8%를 사용하고 있다. 전라북도는 수자원이 부족한 곳인데 용담댐이 만들어지면서 물 부족을 못 느끼게 된 것 같다.

동진강이나 만경강 물만으로는 생활용수나 농업용수를 전부 충당할 수 없다. 금강, 섬진강에서 많은 양의 물을 가져다 쓰고 있다. 외부 의존도가 높다고 할 수 있다. 금강수계인 나포 취수장에서 물을 공급받아 익산, 김제지역에서 농업용수로 사용하고 있고, 금강수계인 용담호 물을 도내 대부분 도시에서 생활용수로 사용하고 있다. 섬진강댐에서 동진강에 용수를 공급하여 부안, 정읍, 김제 등 주변 유역 농업용수로 사용되고 있다.

생활용수와 공업용수는 처리시스템을 통해 배출되지만, 농업용수는 처리 없이 바로 하천으로 배출된다. 기존에는 농업용수를 일정 기간에만 사용하였는데 갈수록 농촌이 시설화되면서 농업용수가 계절에 상관없이 공급되고 있다.

익산시 상수도 공급 계통을 살펴보면 익산시는 3곳의 정수장에서 생활용수와 공업용수를 공급받고 있다. 고산 어우보에서 시작하는 대간선수로의 물을 금강취수장에서 취수, 금강정수장에서 정수하여 금강배수지를 통해 동산동, 마동, 인화동, 중앙동, 평화동에 생활용수를 공급한다. 대간선수로에 있는 신흥취수장에서 취수한 물은 신흥정수장에서 정수하여 신흥배수지를 통해 남중동, 영등동, 모현동, 송학동, 신동, 어양동 지역 생활용수 공급과 익산국가산단과 일반산단 공업용수를 공급하고 있다. 또한, 용담취수장에서 취수하여 고산정수장에서 정수한 물을 공급받아 직결 배수, 팔봉배수지와 금마배수지를 통해 나머지 동, 읍, 면 지역에 생활용수를 공급하는 체계로 되어 있다.

2019년 수자원 통계에 의하면 익산시가 1년 동안 사용하는 용수량은 약 3억7천㎥ 정도 된다. 생활용수로 14.7%, 공업용수로 4%, 농업용수로 81.3%가 사용되고 있다. 전체 물 사용량 중 33%가 시가지에서 사용되고 있으며, 나머지는 읍·면 지역에서 사용되고 있다.

2020년 통계(국가수자원관리 종합정보 홈페이지)에 의하면 익산시 연 생활용수 이용량은 53,279.8천㎥이다. 상수도 보급률은 99.5%이며, 1인당 급수량은 1일 442리터이며, 시민 전체가 하루에 사용하는 상수도량은 126,345㎥다. 업종별로 보면 가정용으로 가장 많이 사용되고 있으며, 다음으로 영업용, 전용공업용 순이다.

물 이용의 ‘지속가능성 지수 평가’ 결과 만경강은 지속가능성 지수가 낮은 지역으로 조사되었다. 중권역별 압력지수를 평가한 결과 만경강은 인간 물 요구량, 수생태계 건강성 분야에 압력지수가 높게 나타나고 있다. 인간 물 요구량이 가장 높은 지역은 한강 서울지역이며, 만경강은 4위이다. ‘수생태계 건강성 분야 압력지수’에서는 1위를 차지하였다. ‘중권역별 압력지수’는 지속가능한 물 이용을 저해하는 압력지수를 취합한 결과다. 인간 물 요구량은 소모성 물 사용량, 인간 물 스트레스, 농업 물 스트레스로 산정한 인간 물 요구량 항목의 압력지수를 말한다. ‘수생태계 건강성’은 댐 저수량, 댐 밀도, 하천의 연속성 단절, 외래어종 수, 외래어종 비율, 어획 및 양식압력으로 산정한 수생태계 건강성의 압력지수를 말한다. 압력지수가 높을수록 지속가능성이 떨어진다고 할 수 있다.

불투수율 기준 ‘상위 50위 농촌소유역’을 조사한 결과 전라북도에서는 전주시가 전국 4위로 상위에 있으며, 군산시가 10위, 익산시가 24위, 김제시가 50위를 차지하였다. 전국 농촌소유역에서 불투수율이 가장 높은 지역은 전남 목포시다. 익산시는 불투수율이 13.61%로 나타났다. 앞으로 물순환체계를 고려한 물관리가 지속해서 요구된다.

국내 토지 이용 변화를 살펴보면 전, 답, 임야, 하천은 감소했지만 대지, 도로는 해가 갈수록 증가하고 있다. 도시지역이 지역개발로 인하여 증가하고 있음을 알 수 있다. 불투수량이 많아지면 오염 배출량도 증가한다. 우수의 오염 상태를 살펴보면 우수 초기인 0~30분 사이에 오염물질이 가장 많이 배출되고 있었다. 매연, 타이어 마모, 기름 성분 등 도로에 쌓여 있던 오염물질이 비가 오면 걸러지는 과정 없이 하천으로 바로 배출된다.

만경강 중권역 불투수 면적비율 현황을 살펴보면 도시의 구도심 지역이 매우 높다. 익산에서는 중앙동지역이 불투수면이 100%다. 다음으로는 창인동이 99.67%로 나타났다. 농촌 지역도 갈수록 불투수면이 증가하고 있다. 시설하우스, 비닐멀칭 등이 증가하면서 비가 오면 물을 수용하지 못하고 바로 배출되는 구조로 바뀌고 있다.

LID(Low Impact Development)는 자연자원 보호와 환경규제에 필요한 사항들을 이행하기 위해 대상지의 자연의 수문학적 기능을 회복하고자 하는 빗물 관리 전략이다. 도시계획 및 설계 시 LID 기법의 적용으로 비점오염물질의 수계 유입을 차단하는 것이다. 빗물의 침투율을 증가시키고, 유출속도를 저감 및 저류 시간 증가하여 홍수 조절과 오염원을 저감하여 수질 개선을 하는 기법이다.

LID 기법에는 여러 종류가 있다. 몇 가지를 소개하면, 강우 유출 수의 집수, 저류 및 배수를 조절하는 저류시설을 설치하여 강우 유출수를 저류시킨 후 중력침전, 생물학적 과정을 통해 오염물질을 저감시킨다. 익산에도 모현동 택지개발지구 공원 옆에 움푹 들어가 있는 홍수조절용 저류지가 있다.

인공습지를 조성한다. 침전, 여과, 흡착, 미생물분해, 식생 식물에 의한 정화 등 자연상태의 습지가 보유하고 있는 정화능력을 인위적으로 향상해 비점오염물질을 저감시키는 시설이다.

투수성 포장기법이다. 강우 유출수 내 오염물질을 직접 포장체를 통해 하부 지층으로 침투시켜 제거하는 시설로 침투수의 일시 저류 기능을 하는 자갈층과 토양층 및 섬유여과층으로 구성되어 있다.

투수블럭 사용이다. 하중이 크지 않은 도로에 불투성 포장 대신 빗물이 땅으로 침투될 수 있도록 투수성 블록을 설치하여 자연의 물순환 기능을 회복할 수 있도록 하는 공법이다. 요즘 주차장을 보면 투수성을 위해 투수블럭, 잔디블럭 등이 많이 사용되고 있다.

침투저류지 설치다. 투수성 토양으로 시공된 우수 저장시설로 강우 유출수를 얕은 수심의 저류지에 차집하여 임시저장 및 침투를 통해 오염물질을 제거하도록 설계된 시설이다.

침투화분을 설치다. 가로수에 많이 설치한다. 식물이 식재된 토양층과 그 하부를 자갈로 충전하여 채운 구조로 도로로 유입된 강우를 경계석에 뚫려있는 유입구를 통해 가로수 식재 공간과 연결해 강우 유출수를 식재 토양층과 지하로 침투시키는 시설이다.

빗물저금통을 설치한다. 건물 지붕에 내린 빗물을 저장통에 보관하여 빗물 초기 배출량을 줄이고, 저장된 빗물은 정원관리나 건물청소 등에 사용한다.

Nashoba Brook Subwatershed, USA 발표자료를 보면 단독주택을 LID 기법을 사용하여 조성한 결과 기존개발 방식보다 TSS(총부유물질)는 68% 감소하는 것으로 나타났으며, TP(총인)는 68% 감소하였다. 주거지역을 LID 기법으로 조성한 결과 TSS는 88% 감소한 것으로 나타났으며, TP는 93% 감소하였다. LID 기법을 적용하여 도시개발을 하면 많은 양의 오염물질이 제거됨을 알 수 있다.