<탐방 계획서> World Wide Water Grid

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1 세계를하나로잇는길 World Wide Water Grid 파랑길 (BLUE ROAD) 김예은 KAIST 건설및환경공학과천선정 KAIST 건설및환경공학과 박미소 KAIST 건설및환경공학과최승주 KAIST 건설및환경공학과

2 파랑길 Contents? 문제제기! 해결방안. 결론 제 3차세계대전이일어난다면원인은 물 이다기후변화, 예측이어려운수자원관리기후변화, 거기서끝이아니다물은공평해야한다 WWWG WWWG의기대효과워터그리드를사용하고있는나라 Step 1. 지역설정 : 동남아 중국 몽골탐방국가, 탐방기관소개 Step 2 1: 기술적측면수자원확보수자원수송수자원관리 Step 2 2: 환경적측면 Step 2 3: 정치적측면국가간정치문제국가내정치문제 Step 2-4: 경제적측면초기투자비용운영비용편익 WWWG 결론및제언 WWWG 예상시나리오추후계획

3 Problem

4 파랑길문제제기 제 3 차세계대전이일어난다면원인은 물 이다 Water Stress World Resources Institute(WRI) 에서전세계국가들의물부족지수를 5 단계로나눈것. 단계가높을수록물부족. Water Stress by Country Low Low to medium Medium to high High stress Extremely high 우리에겐물이필요하다 급격한경제성장과인구증가에비해자원은한정되어있다. 이를둘러싼전세계의갈등은심화되고있으며, 그중심에는 물 이있다. OECD는 2030년전세계인구의 47% 가심각한물부족에시달릴것이라는분석을내놓았다. 물은생명유지와직결된다. 언젠가물은돈으로환산할수없는가치를가질것이다. 일부지역에서는이미물이기름보다비싸게유통되고있다. 물과관련된문제는하루아침에생겨난것이아니다. 이문제는이미오래전부터예견됐으며이제는당장눈앞에닥친문제가되었다. 물을차지하기위한국가간감정의고조현재의수자원공급구조는증가하는물수요를감당하지못한다. 국제적인수자원분포는매우불균형하고이는국가내부의물부족문제를넘어서나라간의분쟁을야기한다. 여러나라를가로지르는강의경우에는문제가더욱심각하다. 강의상류에위치한나라는더많은수자원을독점하려하고, 이는강의하류에위치한나라와의갈등으로이어진다. 메콩강, 갠지스강, 티그리스- 유프라테스강, 요르단강, 나일강등세계곳곳에서수자원을차지하기위한갈등은점차심화되고있다. 세계 3차대전이일어난다면그원인은석유나핵무기개발, 테러때문이아니다. 바로물이다. 2

5 파랑길문제제기 기후변화, 예측이어려운수자원관리 막대한경제적손실을입히는이상기후지구온난화로인한기온상승과더불어평균적인기상현상에서벗어나는 기상이변 이빈번하게발생하고있다. 기상이변으로인한피해역시매년기하급수적으로증가하고있다. 한국의경우 2001년부터 2008년까지약 2조 300억원의피해액이발생했고 (2010 이상기후특별보고서 ), 미국의경우 1980년부터 2014년까지최소 10억달러의피해가발생했다고한다 (WRI). 2013년필리핀, 베트남, 중국을휩쓴슈퍼태풍하이옌은 6000명의인명피해와 140억달러의경제손실을가져왔다. 시간이흐를수록극대화될기후변화지구의기후가어떻게변화할지예측하는것은쉬운일이아니다. 그럼에도수많은전문가들이기상이변의증가는분명한사실이라고말한다. 강수량은기상이변에가장영향을많이받는요인중하나다. 전세계적으로 1회평균강수량은점차증가하는추세다 (IPCC 2007). 이는더많은집중호우와홍수를야기할것이다. 한편비가오지않는기간은점차길어지고있는데, 이는간헐적혹은장기적가뭄의가능성으로이어진다. 강수현상의변화가심화될수록전세계는홍수와가뭄으로인해고통받을것이다. 20 세기의물공급인프라는 21 세기에는유용하지않아요. 뭔가다른대응책을마련해야합니다. - 퍼시픽연구소글릭박사 - 기후변화를감당하지못하는물인프라건기와우기가뚜렷한나라들은건기동안물부족에시달린다. 댐이나저수지의부족으로우기동안물을저장하지못한까닭이다. 한국에서도우기동안 560억m3의물이바다로흘러갔으며이는전체수자원량의 43.2% 에달하는양이다. 하물며동남아시아지역의나라들의상황은더욱심각하다. 현존하는댐들은과거의강수자료를기반으로설계되었다. 기존의인프라로는현재와미래의강수상황을감당할수없다. 강수상황이댐의한계를넘어설경우댐이붕괴되는등의대형재난사고가발생할수도있다. 3

6 파랑길문제제기 기후변화, 거기서끝이아니다 기후변화로발생하는예측할수없는홍수와가뭄은단순히물의넘침과부족의문제에서그치지않고새로운문제를야기한다. 실트 모래와점토 ( 粘土 ) 의중간굵기인흙으로된암석. 렙토스피로시스 렙토스피라균을가진쥐의소변이주변의물속으로들어갔다가사람이이물에접촉하면서걸리는질병. 수질악화홍수는물관리를어렵게한다. 홍수로급격히불어난물은토양을침식시키고, 깨끗한물에과량의흙입자가섞이게된다. 실제홍수시물에포함된실트의양은평상시의 250배에달한다. 이로인하여정수시스템이손상을입기도한다. 이러한현상은수질에악영향을미치고, 오염된물은장티푸스, 콜레라, 렙토스피로시스등수인성전염병을유발한다. 2014년인도네시아자카르타에서는홍수때문에 2만 4천여명이질병으로고통받았다. 사막화와황사아시아에서나타나는기후변화의가장큰피해는사막화와황사문제이다. 매년제주도 2배면적가량의사막화가진행되고있으며, 근 30년동안몽골은국토의 4분의 1이사막으로변했다. 이로인해많은몽골인들이삶의터전을잃고있다. 또한사막에서일어난미세먼지는편서풍을타고황사의형태로우리나라에다다른다. 황사는국민건강, 비행기운행, 반도체, 조선산업등에큰피해를입히고있으며, 이로인하여매년 1만 5천여명의인명피해와 5조 5000억원의경제적손실이발생한다. 해수유입가뭄으로강의수위가낮아지면바닷물이강으로역류한다. 유입된해수는염분으로인근강물과지하수를오염시킨다. 염분으로인한오염은식수공급에직접적인영향을끼치며지역생태계와농 어업에도영향을준다. 2011년중국상하이에서는천항저수지에해수가유입되어식수공급이일시적으로중단됐다. 우리나라에서는 2009년섬진강하구와 2014년임진강에서해수유입으로인한지역생태계변화, 농작물피해, 농 어민들의생계위협등의문제가발생했다. 4

7 파랑길문제제기 물은공평해야한다 물이부족한나라 vs. 물이넘치는나라 전세계적강수량은물수요를충족시키기에부족하지않다. 그럼에도많은국가들이물때문에고통받는것은 물불균형 때문이다. 실제로일부국가들은넘치는물때문에고통받고있다. 부족한기술력으로넘치는수자원을감당하지못하는것이다. 물불균형이문제라면 물을균등하게분배하면어떨까? 5

8 WWWG

9 World Wide Water Grid (WWWG) 염경택단장 스마트워터그리드연구단 Q. Smart Water Grid(SWG) 란무엇인가요? Smart 란수량, 수질등의정보를실시간으로관측하고물의수요 공급을예측하는것을통하여수자원을효율적으로관리하는것이다. Water 는수자원다양화를의미한다. 기존수자원공급체제는댐에만의존하고있다. 이를넘어서지하수, 빗물, 해수등지역내다양한수자원을확보하는것이다. Grid 는모든수원지들을연결하여통합적수자원관리를가능하게하는네트워킹이다. 여러국가들이수자원의지속가능한안정성확보를위해스마트워터그리드 (SWG) 시스템을사용하고있다. 현재 SWG 는한국가내에머물러있어세계적수자원불균형해소에는한계가있다. 따라서우리는이를세계적범위로확장한 WWWG 를제안하고자한다. World Wide Water Grid (WWWG) 지표수 지구표면에있는육수로하천, 호수등을가리킴. WWWG는범세계적수자원관리시스템이다. WWWG 목표는물관련재난방지와수자원의균등한분배를이루어내는것이다. 물이풍부한지역과부족한지역을연결하고, 주요지점에저수지를설치하여물을저장한다. 지하수와지표수를주요수자원으로이용하고재활용수, 담수화물등을통한수자원다양화를통해안정적으로수자원을확보한다. 지역에따라다른수자원기대치를만족시키는수준으로처리된물은 7400km를잇는파이프와운하를통해수송된다. 이과정에서정보통신기술을접목해시시각각변하는각나라의수자원양을예측하고적절하게배분한다. 7

10 WWWG 기대효과 수자원불균형 공통비용 WWWG 구축, 관리시필요비용 기후변화대비 재난대비홍수 가뭄대비재산 인명피해예방수자원과관련된질병관리 사막화완화물공급을통한생태계복원황사및미세먼지완화사막화피해유목민들의거주지확보 수자원균형 수자원이과도한나라수자원관리용이홍수로인한수처리시설손상, 수질악화문제등의피해완화 수자원이안정적인나라 WWWG 를이용한수력발전재난발생시수자원확보 수자원이부족한나라수자원확보를통한가뭄대비지역주민의기초적인삶의질개선 어느국가가어떤이해관계자가될지는예측할수없다. 8

11 워터그리드를사용하고있는나라 중국인도 (Gujarat 주 ) 리비아호주 ( 남동퀸즐랜드주 ) 문제 - 인구증가에따른물수요증가 - 1 인당물사용량 : 120m³/year ( 세계기준 500m³/year) - 수자원분포의불균형 ( 주민 70% 가전체물의 30% 사용 ) - 해수유입 - 관개용수부족으로옥수수, 보리등을수입에의존 - 해안과내륙의물불균형심화 년부터이어진극심한가뭄 개요 - South to North Water Transfer Project - 수량이풍부한양쯔강에서황하로물운반 - The State-wide Water Supply Project - Water gird 설치를통한물불균형해소 - Great Man Made River - 사하라사막지하의우물에있는지하수를끌어와사용 - South East Queensland Water Grid - 물이풍족한해안지역에서내륙건조지대로물운반 총길이총 4350km 총 km 총 5000km 총 535km 수자원공급량 1.2 억 m³/day 수송목표 290 만 m³/day 처리 650 만 m³/day 100 만 m³/day 비용약 80 조 ( 원 ) - 약 20 조 ( 원 ) 약 7.5 조 ( 원 ) 시설 - Open Channel - 지하터널 2 개 ( 직경 9.3m) - 자연적수두차를이용한물수송 - Pumping Station (23 개 /1152km) - 지하 Pipeline ( 정수장 : 181, 역삼투압시설 : 305, 저수시설 : 개 ) - Solar pump - WASMO: 지역주민들스스로자기지역의수질검사 - 외벽방수처리된콘크리트파이프 ( 직경 4m) - 기존상수도에추가로파이프연결 (250km) - 댐 : 12, 식수공장 : 10, 재활용수생산장 : 10, 물저장소 : 28, pumping station: 22 개 - 담수화시설 (1 개 ) 기대효과 - 베이징시민 1 인당물사용량증대 : m³/year - 주민의 75% 이상에게깨끗한물공급 - WASMO 를통한인건비절약 - 식수, 농업관개용수공급 - 국가적위상강화 - 콘크리트파이프로비용절감 - 해안지역에서내륙지역으로물수송 - 댐수위하강시재활용수와담수화시설이용 9

12 Step 1. 지역설정 : 동남아 중국 - 몽골 몽골 (4.0)* 세계에서가장심각한물부족을겪고있는나라 현재 80% 의국토가사막화의영향을받음 7400km 중국 (2.9)* 22 개주중 11 개주가물스트레스지역 베이징의경우물부족더욱심각 라오스 (0)* 풍부한수자원 ( 메콩강, 우기강수량 2000mm) 폐수처리시설부족, 홍수피해 미얀마 (0.3)* 풍부한수자원 ( 연간강수량 1만mm) 수자원활용률 5% ( 유역황폐화, 정부관리부실 ) 캄보디아 (0.4)* 풍부한수자원 ( 메콩강, 톤레샵호, 지하수량 1760억 m³) 낮은수도시설보급률, 폐수관리부실 ( 하수처리율 10%) 현재물불균형이가장심한대륙은아시아다. WWWG의목표중하나인물불균형해소의가장큰이익을얻을수있는나라들은수자원이넘치는동남아지역과물이부족한중국, 몽골이다. 중국의 남수북조 대운하베이징의물부족은훨씬심각하다. 그래서중국은이미 WWWG와유사하게양쯔강에서황하로이어지는대운하를건설했다. 그럼에도불구하고, 여전히물은충분하지않다. * 물부족지수 (0-5): 연간총물사용량과그해회복될수있는공급량사이의비율, 숫자가클수록물부족이심각 몽골의물부족과사막화 넘치는동남아의물을끌어와중국과몽골로보낸다면? 몽골의사막화도막을수있다. 동남아 중국 몽골을잇는워터그리드 10

13 탐방국가소개 아시아의문제 아시아는수자원불균형이가장심한대륙이다. 우리는아시아를 WWWG의대상지역으로삼았다. 지역의문제는지역내의기술로극복해내야한다. 혹자는아시아에서무엇을얻을수있을까라고의문을품을수있겠지만, 몇몇아시아국가들의수자원관리체계는세계에서으뜸이될정도로뛰어나다. 특히인도, 싱가포르, 중국은수자원부족을극복해내기위해각고의노력을기울였고, 지금그결실을맺고있다. 인도 인도는지역에따른수자원격차가매우크다. 또한낙후된상수도설비들이문제가되고있다. 인도의구자랏주와뭄바이시는이문제를해결하기위하여힘쓰고있다. 구자랏주는 WWWG의축소판으로생각할수있는 State Wide Water Grid를건설하였으며뭄바이시는스마트미터기를통해문제를해결해나가고있다. 싱가포르 싱가포르는 OECD에서산정한물부족지수 5.0으로심각한물부족을겪고있었다. 하지만싱가포르는도시댐건설, 폐수재이용, 해수담수화등의수자원다양화를통해이를극복해내었다. 싱가포르의수자원다양화정책은예측할수없는기후변화에대응하여안정적으로수자원을확보하고자하는 WWWG의목표에부합하는정책이다. 중국 중국은최근급속한인구증가로인해수자원부족을겪고있다. 중국은이문제를해결하기위하여 WWWG와동일하게물운반이라는아이디어를실현시켰다. 중국은베이징의물부족을해결하기위해양쯔강물을운반하는남수북조프로젝트와더불어주변해안에해수담수화공장건설을계획하고있다. 한편정책적으로는인구분산화를통해수자원부족완화를꾀하고있다. 11

14 탐방기관소개 신흥 Water Grid 강국인도 누수율 상수도처리시설부터가정까지물이운반되는도중새어나간비율. 뭄바이지방정부 Municipal Corporation of Greater Mumbai 마하라슈트라주의뭄바이시는상수도관에스마트미터기를설치하여실시간으로수량을파악하였고, 이를통해누수율을 50% 이상감소시켰다. 또한오, 폐수유입을감시하여전반적인수질개선을꾀하고있다. 수두차 취수장치상, 하류의수위차. 반덥정수처리장 Bhandup Water Treatment Plant 반덥정수처리장은아시아에서가장큰규모의상수도처리시설이다. 처리하는물의양은하루에 160만m³ 로아시아에서가장많은양이다. 정수처리된물은직경 2m 이상의파이프를통해수송된다. 이때자연적수두차로에너지사용을줄였다. 침전, 응집제투입, 모래여과, 염수주입을통한고전적인상수도처리시설로개발도상국에서사용하기에적합한처리시설이다. 구자랏주수자원관리부 Gujarat Water Supply & Sewerage Board 구자랏주전지역을아우르는세계에서가장큰규모의 Water Grid를운영중에있다. 이과정에서삼중철파이프를이용하여파이프의내구성과경제성을높였으며, WASMO라는단체를운영하여지역주민들, 특히집에서일을하지않는여성들이스스로수질점검을할수있도록하였다. 또한지리적특성을활용하여물수송에필요한펌프에태양에너지를이용하였다. 12

15 탐방기관소개 수자원다양화로물부족을극복해낸싱가포르 뉴워터팩토리 NEWater Factory 뉴워터팩토리는싱가포르의수자원다양화에큰역할을한곳으로폐수를재이용한곳이다. 나노막과자외선을이용하여폐수를 1급수로만든후, 공업용수및농업용수로재이용한다. 이렇게재처리된물은싱가포르전체물수요량의 30% 를충당하고있다. 마리나댐 Marina barrage 마리나댐은싱가포르도시안의댐으로서싱가포르면적의약 6분의 1에달하는물을저장중이다. 싱가포르물수요량의약 10% 를충당하고있으며, 바다와연결되어있는아홉개의수문을이용하여홍수를방지한다. 세계에서가장큰운하를가지고있는중국 칭화대학교 Tsinghua University GIS 지형정보와공간정보를함께담고있는지리정보시스템. 칭화대학교는중국의과학기술인재양성에힘쓰고있는연구중심대학교이다. 칭화대학교환경학부는환경과학과환경공학분야를폭넓게연구하고있다. 그중환경시스템분석학과에서는중국의환경시스템, 특히수생태계와물환경시스템에대해활발히연구중이다. WWWG에대한자문을해준 JIA Haifeng 교수는칭화대학교환경시스템분석학과부교수로환경설계및관리, 환경시스템분석, 수질및수문학모델링, 환경적데이터원격센싱과 GIS 등을주로연구하고있다. 베이징도시계획시수자원부분에참여했으며, 최근연구분야는도시물환경시스템쪽이다. 13

16 Step 2 1: 기술적측면 수자원관리 에너지 수자원확보 수자원수송 수자원확보 댐을이용한수자원확보및홍수피해예방 마리나댐 Green Building 인간의건강과환경에미치는영향을줄일수있도록설계된건물. 싱가포르마리나댐 (Marina Barrage) Marina Barrage는도심속에존재하는댐으로본래댐의역할인수자원확보, 홍수방지와더불어시민들에게휴식공간을제공하는다목적댐이다. 본래 Marina Barrage는바다였다. 싱가포르는모래로땅을연결한뒤다리로바닷물과강물을분리했다. 바다로흘러가는 5개의강물이모여현재 Marina Barrage에물을채운다. 이는싱가포르의물수요량의 10% 에달하는수자원을저장한다. 또한아홉개의수문을이용하여조수간만의차가 3.4m에달하는싱가포르에서홍수피해를막아주는역할도수행한다. 또한 Marina Barrage는싱가포르의첫번째 green building이다. 잔디로덮인지붕은건물내부온도를 3 까지낮춰주며시민들의휴식공간이되기도한다. 중국삼협댐중국의삼협댐은목적은전력생산과수자원확보로계획당시중국전체전력사용량의약 10% 를생산할수있을것으로기대되었다. 삼협댐은현재중국전체전력사용량의약 2% (80TWh) 를생산해내고있다. 중국의인구및전력사용량을고려해보았을때결코적은양이아니다. 한편삼협댐건설은환경파괴와이주민발생등의부정적인문제들을야기했다. 약 130만명의삶의터전이물에잠겼으며, 다양한문화재들과희귀한자연경관또한앞으로볼수없게되었다. 중국의삼협댐건설은에너지및수자원확보만을위한무조건적인댐건설이끼치는부정적인영향에대해많은것들을시사한다. 14

17 Step 2 1: 기술적측면 환경피해를최소화시킨댐건설필요 WWWG는물이넘치는지역에서물이부족한지역으로물을보내고자한다. 이때대부분의수자원확보는적은비용으로수질개선이가능한지표수에서이루어진다. 따라서지표수를저장하는댐은 WWWG에서큰역할을차지하고있다. 댐은수자원확보뿐아니라재난예방, 전력생산등의역할을수행할수있다. 하지만중국삼협댐의예시에서도알수있듯이제대로된분석없이는많은부작용들을동반한다. 댐건설로생길수있는부정적인면을최소화시키며다양한이익을얻을수있도록바람직한댐건설에대한고려가필요하다. 수자원다양화 중수도 사용한수돗물을생활용수, 공업용수등으로재활용할수있도록다시처리하는시설. 우리나라의물재이용계획현재정부는 2011년부터 2020년까지 10년에걸친 물재이용기본계획 ' 을추진중에있다. 물재이용계획은기후변화로인한물공급량부족및지역적물수급의불균형문제를해소하기위한지속가능한수자원확보방안이다. 빗물이용, 중수도이용, 하 폐처리수이용등을주내용으로하고있다. 싱가포르수돗물의수자원비율 해수담수수입및댐저수 25% 45% 재활용수 30% 역삼투 농도가다른두용액의사이에반투과성막을설치하고, 농도가높은용액에압력을가하여용매를삼투반대방향으로이동시키는것. 싱가포르의수자원다양화정책싱가포르는본래물이부족한국가였다. 이에 1961년이래로물이풍부한말레이시아에서대부분의물을수입하여사용하였다. 50년의계약이만료되고새계약이추진된 2011년, 말레이시아는싱가포르에정치적 경제적압력을가하기위해물값을올렸다. 이에위기감을느낀싱가포르는수자원다양화정책을시행중에있고, 물부족문제를효과적으로극복했다. 싱가포르는현재총 4가지수원을가지고있다. 빗물, 말레이시아로부터의수입물, 재활용수, 해수담수가그것이다. 이중 WWWG가주목하는것은재활용수와해수담수이다. 폐수재이용 : 싱가포르수자원다양화정책의핵심전략이다. 최첨단기술을활용하여폐수를음용가능한 1~2 등급의수질로바꾼다. 하지만폐수에서비롯되었다는시민들의인식문제로아직까지는대부분이공업용수로사용되고있다. NEWater 의정수처리과정 폐수 Micro Filtration Reverse Osmosis Ultraviolet Disinfection 1~2 급식용수 15

18 Step 2 1: 기술적측면 PLUS+ Micro Filtration( 미세막 ): 세균과같은미생물을 0.04μm의작은구멍을가진막을이용하여걸러내는과정. Reverse Osmosis( 역삼투 ): 오염물질을 Micro Filtration 구멍보다 100배더작은 0.4nm구멍을가지는 semi-permeable membrane을이용하여미생물보다작은오염물질제거. 이단계부터물은음용가능하다. Ultraviolet Disinfection( 자외선살균 ): 물이자외선을통과하며남아있는미생물박멸. 해수담수화 : 싱가포르수자원의 25% 를차지하고있다. 싱가포르는현재 2 개의담수화플랜트를 가동하고있으며안정적수자원확보를위해더많은담수화공장을건설중에있다. 벌크파이프 직경이매우큰파이프. 구자랏주의 At least Dual Water Resources 정책구자랏주는모든지역에최소한두가지이상의수자원을확보하는전략을시행중이다. 하나의수자원에만의존할경우기후변화등에의한예기치못한상황에대응이불가능하다. 따라서벌크파이프를통해수송된물을추가로이용한다. 지역수자원이염분으로오염된해안선인근마을의경우 Narmada 운하를통해수송된물과해수담수화공장에서얻어진물을사용한다. Shri Mahesh Singh Chief Executive Officer, WASMO Q. 구자랏주가약 300개의해수담수화공장을운영한다고들었는데경제적부담은없나요? 해수담수화공장운영에는많은비용이소모됩니다. 또한해수담수화시효율은절반에불과합니다. 예를들어 100L의물이담수화공정에투입되면, 50L의담수만이얻어질뿐, 나머지는버려집니다. 또한해수담수화는많은양의에너지를소모합니다. 매 3~4년마다막을바꾸어주어야하며, 6개월마다카트리지를교체하는등고려해야할사항이많습니다. 작은규모의공장에경우에는운영이용이하지만, 대규모공장은확실히운영하는것이힘듭니다. Q. 그럼에도불구하고많은해수담수화공장을건설하고운영하는이유는무엇인가요? 해수담수화공장을운영하는것은분명히많은비용이듭니다. 우리도해수담수화공장을더늘릴계획은없습니다. 하지만해안선근방지역을생각해보십시오. 그지역의수자원은염분이들어와사용이불가능합니다. 우리는그지역주민들이사용할수있는물을공급해주어야만합니다. 그들을위하여해수담수화는필수적이죠. 16

19 Step 2 1: 기술적측면 베이징의모든수자원끌어모으기정책베이징은 2010년, 10년후를바라보고도시계획을세웠다. 도시계획과정에서가장중요하며예측불가능한변수는인구수이다. 2010년베이징의인구는 1000만명이었고, 2020년목표인구는 1800만명이었다. 하지만 2015년현재베이징의인구는이미 2200만명이다. 남수북조대운하프로젝트의초기목표는양쯔강물을수위가낮아진베이징지하수에채워넣어베이징생태계회복을위해사용하는것이었다. 당시그들은매년 10억m³ 의물을공급받는것으로문제를해결할수있다고생각했다. 하지만급격한인구증가와더불어물수요가폭증하였고, 남수북조프로젝트는베이징식수공급을목표로하게되었다. 또한베이징은양쯔강의물조차충분하지않을것을대비하여텐진, 허베이지방의연안에대규모의해수담수화시설건설을계획중에있다. 이해수담수화시설로부터약 100km의파이프를연결하여베이징으로담수화된물을운송하는것이목표이다. PLUS+ 해수담수화공장은지표수를이용하는것에비해약 10 배의에너지를사용한다. 따라서 해수담수화는지구온난화와화석연료고갈에따른에너지저감노력에반하는기술이다. 그럼에도 물이없으면살수없기에사람들은많은에너지를사용해서라도물을얻고자한다. 비용적으로덜효율적이더라도반드시동반되어야하는수자원다양화우리가이용할수있는수자원중가장효율적인것은댐에저장된지표수다. 하지만연중일정하지않은강수량때문에지표수만을이용하는것은큰위험요소를동반한다. 따라서얼마간의비용소모를감수해서라도수자원다양화는필수적이다. 실제로모든탐방지역들은많은비용을들여수자원다양화를위해힘쓰고있었다. 안정적수자원확보가중요한 WWWG는더욱이수자원다양화에심혈을기울여야한다. 우리에게주어진자원을최대한재활용하는것이우리에게주어진임무다. - 싱가포르수자원관리부 - 17

20 Step 2 1: 기술적측면 SUMMARY 수자원확보 다목적댐 - 지표수를활용한수자원확보 - 홍수등의재난예방 (Marina Barrage) - 전력생산을통한 WWWG 운영에너지충당 수자원다양화 : 안정적수자원공급을위하여 2개이상의수자원확보 - 싱가포르 : 지표수, 해수담수, 재활용수, 수입 - 구자랏주 : 벌크파이프를이용한물수송, 300여개의해수담수화공장 - 베이징 : 남수북조수로를이용하여양쯔강에서수자원공급, 해수담수화공장 안정적수자원확보를위한수자원다양화와다목적댐을통한효율적관리필요 18

21 Step 2 1: 기술적측면 수자원수송파이프 파이프를이용한수자원수송은외부로부터의오염을막을수있다는막대한이점을가지고있다. 하지만운하에비하여건설및운용비용이많이소모된다. 관리가제대로이루어지지않을경우파이프내부부식등의문제로수질악화의위험성이있다. 이에파이프의내구성과수명을향상시키기위한연구가지속중에있다. 주내의워터그리드를실현한구자랏주에서는각별한노력을들여파이프내부부식을최소화시켰으며, 기존의파이프보다 2배이상긴수명을가진파이프를개발해내어사용중이다. Shri Mahesh Singh Chief Executive Officer, WASMO Q. 구자랏주에서워터그리드를건설하는과정에기술적인문제는없었나요? 초기에는파이프가가장큰문제였습니다. 기존파이프의경우 15~20년이지나면수명이다해부식이일어났죠. 이기간이지난후에는모든파이프를새로바꿔야했습니다. 당연히경제적으로큰부담이되었습니다. 이를극복하기위하여파이프를삼중철로코팅하였고, 내벽에에폭시처리를하여부식을방지하였습니다. 이파이프는약 50년의수명을가지고있어운영및유지측면에서기술적인고민을해결해주었습니다. 본래는가스를수송하기위해만들어진파이프이지만, 우리주는세계에서최초로물수송을위하여이파이프를선택하였습니다. 쉬어가기 : 베이징수도꼭지에서빨간물, 노란물이? 베이징에서는 2008년이후양쯔강의물을끌어와베이징의물과합쳐서사용하였다. 이과정에서예상치못한문제가발생했다. 양쯔강물과베이징물의구성성분이달랐던것이다. 두물은섞이면서화학반응을일으켰고, 물을수송하는파이프를부식시켰다. 그결과베이징주민들의수도꼭지에서는빨간색이나노란색물이나왔다. 중국정부는수돗물에알루미늄응집제를넣는것으로문제를해결하였다. 한나라의두수원을연결하는것에서도예상치못한부작용이나타날수있다. WWWG는여러나라의강물, 재활용수, 빗물, 해수담수등의다양한수자원을복합적으로사용한다. 이경우중국의사례와비슷한문제에직면할가능성을배제할수없다. 이를효과적으로대비하기위하여사전에각수자원의구성성분조사와발생가능한화학반응등의문제를예상하는과정이필요하다. 19

22 Step 2 1: 기술적측면 운하파이프외에수자원수송에주로이용되는방법이다. 중국의경우에는자연적수두차를이용하여물이풍부한양쯔강에서부터베이징까지운하를통해물을수송하고있다. 운하를이용할경우파이프를이용하는것보다마찰력이적어더많은양의물을빨리보낼수있다. 자연적수두차를이용할경우중력을에너지원으로사용하기때문에따로에너지를필요로하지않는다. 펌프를사용해야하는파이프에비해유리한측면이다. 하지만수자원의안정성을보장할수없다는단점도있다. 중국의남수북조프로젝트에서는운하를외부보다높게설치하여오염물의유입을방지하고있다. 또한증발량이많은지역의경우긴운하를흐르는동안물이증발해손실될수있다는단점이있다. Q. 남수북조프로젝트에서주로운하를이용하여물을운반한이유가뭔가요? 남수북조의중간경로인단장커우에서허베이까지운하를이용합니다. 운하를이용하여물수송을쉽게하는것이목적이었습니다. 콘크리트를사용하여누수를방지했습니다. 이후베이징으로들어올때는수질오염을방지하기위하여파이프를이용합니다. JIA Haifeng Associate Professor, Tsinghua University Q. 남수북조대운하를통해운반된물은어떻게활용되나요? 남수북조운하를통해운반된물은베이징에도착한뒤상수도시설을거쳐주민들에게공급됩니다. 현재베이징주민들이사용하는수돗물에는이미양쯔강물이 20% 가량포함되어있습니다. 운하와파이프를효율적으로혼용한워터그리드수자원수송을위한파이프와운하건설은 WWWG 초기투자비용의대부분을차지한다. 따라서경제성과효율성을고려한신중한선택이요구된다. 파이프의경우수자원의안정성을확보할수있지만파이프수명과내구성등에대해고려해야하며많은비용이소모된다. 한편운하의경우파이프에비해물을빠르게수송할수있으며파이프보다에너지효율적이다. 하지만국가간연결을필요로하는 WWWG의특성상수자원오염을통한테러의위험이도사리고있다. 따라서파이프와운하를적절히혼용한수송이필요하다. 중국남수북조와구자랏주의워터그리드예시를고려할수있다. 수원지부터벌크파이프까지는운하를이용하여많은양의수자원을빠르게수송한후, 도시부근에서부터사용된벌크파이프와도시내부의분배파이프를적절히사용해야한다. 20

23 Step 2 1: 기술적측면 SUMMARY 수자원수송 파이프 - 수자원안정성확보 - 내부부식위험과수명에따른교체필요 운하 - 빠르게많은양의물수송가능 - 외부오염물유입에대한위험 - 증발량이많은지역에서수자원손실의위험 파이프와운하를적절히활용하여효율성과안정성확보필요 시스템측면에서운영의분업과협력필요 21

24 Step 2 1: 기술적측면 쉬어가기 : 구자랏주의 State Wide Water Grid 구자랏주는전반적인수자원부족과불균형에시달리고있었다. 오로지남구자랏주만이많은양의강수량으로인한풍부한수자원을가지고있었다. 이에구자랏주는물이남는지역에서물이부족한지역으로물을보내는하천간물수송프로젝트를시작하였다. 그프로젝트가바로 Narmada 프로젝트다. 이프로젝트에서 21개의강이주운하와연결되어물을수송한다. Narmada 댐에서 Narmada 운하, 벌크파이프, 분배파이프를통해수송된물은 9633개의마을에공급된다. 구자랏주는운하와파이프를모두사용하여최적의방법으로워터그리드를구축하였다. Narmada 댐에서운하를통하여많은양의물이빠르게벌크파이프로수송된다. 구자랏주곳곳을연결하는직경 2.4m의벌크파이프는총길이약 2600km에달하며각지역의정수장으로연결된다. 정수장에서처리된물은분배파이프를통해마을과도시로전해진다. 마을이나도시에서는지역주민들이스스로수질을검사및관리한다. 간단한검사를통해기준을통과한물은음용이가능하다. 구자랏주는각각의단계를관리하는단체를따로두고있다. 벌크파이프를관리하는 GWIL, 벌크파이프에서도달한물을정수처리하는 GWSSB, 마을내물분배를담당하는 WASMO는수원지로부터수도꼭지까지물을운반하는과정에서효과적인분업화와협력을이루어냈다. 구자랏주는본래물이부족한지역이다. 구자랏주의인구는인도전체인구의 5% 를차지하지만그들이가지고있는물은전체수자원의 2% 뿐이다. 1600km에달하는해안선지역은염류유입으로지하수를사용하지못하며불소와질소로오염된지역도상당하다. 그와중에남, 중구자랏주가 70% 의수자원을보유하고있어수자원불균형역시심각하다. 이러한상황에서구자랏은절망하지않았다. 사실 Narmada 강은내버려두면바다로흘러가는물이다. 그들은버려지는물을회수하였고, 현재 78% 의구자랏가정이상수도를공급받고있다. 인도평균상수도보급률이 37% 에불과한것을고려했을때가히대단한결과이다. 구자랏주모든마을에깨끗한상수도를공급하는것으로수자원을균등하게분배하고주민들의행복을추구하는 State Wide Water Grid. 이를통해그들은새로운물관리체계제시뿐아니라정부의역할에대한깨달음을주는것은아닐까? 물이한때우리의어려움이었다면, 이제물은우리가발전할수있는 원동력이될것이다. 이러한믿음으로우리는더나아가야한다. - 전구자랏주지사 Narendra Modi - 22

25 Step 2 1: 기술적측면 수자원관리스마트미터기 AMR sensor 스마트미터기는실시간으로수량을측정하여무선인터넷을통해수신기로정보를보낸다. 이때자기센서로물과직접적접촉없이수량을파악하기때문에내구성도기존의미터기에비해월등하다. 이렇게모아진정보는관리자의컴퓨터에빅데이터형태로저장된다. 오차는 2% 센트이내이며실시간으로수량측정이가능하기때문에유수, 물도난, 역방향흐름등의파악이가능하다. PLUS+ 기존미터기는사람이매시간미터기가설치된곳을방문하여수량을직접체크해야했다. 따라서인력, 시간의소비가크고, 수량측정기간사이에유수나물도난의위험성이있었다. 또한 물과직접적으로접촉되어있기때문에잦은고장이발생했다. 쉬어가기 : 뭄바이시의스마트미터기사용과물의빈부격차 뭄바이시는매해물을사용하는소비자들과논쟁을벌여왔다. 수량을측정하는미터기의잦은고장과파이프중간에서일어나는물도난사건으로인해각가정이나상점에서사용한물의양을정확히측정하지못했기때문이다. 각가정의물사용량을정확히파악할수없었던뭄바이시는전체물사용량을가구수로나누어평균물사용량을통해수도요금을부과하는정책을시행하였다. 이정책은물을적게사용한가구가불만을가질수밖에없는구조였다. 이를해결하기위하여뭄바이시는 Automated Meter Reading(AMR) 프로젝트를시행하였으며약 180억원을투자하여 9만개의스마트미터기를수입하였다. 스마트미터기는기존의낙후된미터기를대체하였고, 각기관또는가정에서사용한정확한수량을측정할수있게되었다. 정확한수도요금이부과되자소비자들의불만이감소하였다. 또한소비자스스로물사용량을줄이려는노력을하기에이르러기대이상의긍정적효과를거둘수있었다. 현재스마트미터기는전체미터기의약 30% 를차지하고있으며주로상업지역에설치되어있다. 흥미로운점은 AMR 프로젝트로더나은질의상수도서비스를받는것이인도의중산층이라는것이다. 스마트미터기는단가가매우비싸기때문에도난의위험이있는빈민가에는설치되지않는다. 빈민가에는뭄바이전체인구의 62% 가살고있다. 세계에서가장많은빈민가가모여있는도시, 뭄바이. 그들의경제적빈부격차는그들의물사용법, 받고있는상수도서비스에도그대로반영되고있었다. 그들에게는물에도빈부격차가있다. 23

26 Step 2 1: 기술적측면 Shri Vijay Pachpande Executive Engineer, MCGM Q. 스마트미터기로누수점을찾을수있나요? 미터기에오류가발생하면알람이울립니다. 물이새거나역방향으로흘렀을때죠. 누수가발생하면다음미터기로도달하는물이급격히줄어들게됩니다. 그구간에서문제가발생했음을알수있습니다. 관리자들이상황을파악하면즉각적으로운영자에게알리고, 현장에방문할수있습니다. 따라서문제를보다빨리해결할수있게됩니다. Q. 스마트미터기를사용하여누수율을줄일수있나요? 스마트미터기를사용하면문제가발생했을때보다즉각적으로대응할수있습니다. 덕분에일부지역에서는누수율을 50% 까지낮췄습니다. Q. WWWG에스마트미터기를설치하는것에대해어떻게생각하시나요? WWWG는수로길이가 7400km에달하는거대한프로젝트입니다. 현장에설치된미터기에서직접수량을측정할수는없습니다. 인력낭비일뿐아니라정확성도보장할수없습니다. 따라서스마트미터기의설치는필수적인요소가되겠지요. 또한물의균등한분배와투명성을고려해보았을때에도스마트미터기가해답을가지고있습니다. Q. 스마트미터기를통한수질측정도가능한가요? 안타깝게도수질측정은불가능합니다. 하지만식용가능한물을위한측정은매우간단하기때문에큰문제가되지않습니다. PLUS+ 수처리선진국인한국에서도사람이직접수도기계량을하고있다. WWWG에꼭필요한기술, 스마트미터기 WWWG는 7400km 이상의수로를예상한다. 도시내부의분배파이프까지합치면수십만 km에다다를수도있다. 이렇게긴길이의파이프를일일이직접방문하여수량을측정하는것은불가능한일이다. 따라서스마트미터기는많은소모를감수해서라도 WWWG에반드시도입해야할기술이다. 24

27 Step 2 1: 기술적측면 구자랏주의풀뿌리수질검사구자랏주는 Gujarat State Wide Water Grid를통해 133개의도시와 9633개의마을에안정적으로물을공급할수있게되었다. 하지만수자원은공급뿐아니라, 관리또한중요하다. 만약수자원이공급과정에서오염되면, 그수자원을공급받는모두가생명에위협을받게될수있기때문이다. 하지만실질적으로정부기관이물이공급되는모든지역의수질을관리하는것은불가능하다. 이에구자랏주는그역할을지역주민들에게부여하였다. 지역내물분배를담당하는 WASMO는지역주민들이스스로수질을검사할수있도록교육시킨다. 주민들은종이혹은물의색을통해수질을대략적으로파악할수있도록교육받는다. 수질에문제가생기면, 지역주민들은물을마시는것을중단하고, 정부기관에보고한다. 이렇듯문제가생겼을때에만정부기관이개입함으로써구자랏주는막대한인건비를절감하였다. 이는또한지역주민들로하여금스스로물을관리하며물에대한주인의식을가지고사용할수있게만든다. Shri Mahesh Singh Chief Executive Officer, WASMO TDS 물속에녹아있는고형분의양으로수질파악의척도중하나. Q. 구자랏주의수질관리시스템에대해자세히알려주실수있나요? 우리는뛰어난수질관리시스템을구축하고있습니다. 우리주는 60개이상의수질분석연구실을운영하고있고, 이중에는이동하는연구실또한있습니다. 시골의작은도시에서는지역주민스스로수질을관리합니다. 우리는그들에게 TDS와같이수질에영향을미치는요소를쉽게측정할수있는키트를제공합니다. 글자를읽을수있는누구나간단히수질을확인할수있죠. 예를들면작은종이조각을통해 ph를측정할수있습니다. 또한물에황화수소 (H2S) 를넣어물이검게변하면박테리아가살고있다는뜻입니다. 그들은정확히어떠한박테리아가있는지는모르지만, 그물을마셔서는안된다는사실을알게됩니다. 따라서그들은오염된물을마시는것을멈추고, 샘플을연구실에보내무엇이잘못되었는지알수있게됩니다. 이렇게주민스스로수질을관리하는시스템은인건비를절감할수있으며, 주민들이수자원에더욱관심을갖고사용하게합니다. ph 확인키트 수질검사와인건비절감, 물에대한주인의식까지 WWWG가연결된곳중낙후된지역의경우적절한수처리가이루어지지않을수있다. 따라서수질관리에더각별한주의가필요하다. 하지만모든지역에인력을배치하는것은사실상불가능하다. 구자랏주와같이주민스스로수질을검사하는능력을갖도록하는것은 WWWG 운영에있어좋은해결책이될수있다. 25

28 Step 2 1: 기술적측면 쉬어가기 : 다양한나라들의천차만별수처리 물을보내는것과사용하는것사이에서없어서는안될과정이바로수처리과정이다. 기본적인수처리과정은응집및침전, 모래여과, 염소투입세단계로이루어진다. 최근들어서는더안전하고맛있는물을위해활성탄, 오존등을이용한고도정수처리가이루어지고있다. 하지만천편일률적일것같은수처리시설이사실은국가마다천차만별이다. 뭄바이의상수도처리시설은규모면에서아시아최대이다. 하지만처리과정은앞서언급한응집및침전, 모래여과, 염소투입의기본적이며필수적인과정뿐이다. 반면싱가포르의경우기존의여과염소주입에 Micro filtration, Reverse Osmosis, Ultraviolet Disinfection 과정을더해물을처리한다. 한국의경우수질에대한문제를넘어서수돗물의맛과냄새를좋게만드는것을목표로하고있다. 이를위하여지오스민이라는물질을없애는데뭄바이상수도처리장공학자들은이러한처리방법을모르고있었다. 각나라마다생활수준이다르기에, 국민들이기대하는수질도다르다. 인도의경우마시기적합한수준의물자체로국민들의기대에부응한다. 하지만싱가포르와한국국민들은더깨끗한물, 안전한물, 맛있는물을원한다. WWWG는여러나라를연결하는수자원망을구축해내고자한다. 이과정에서 WWWG가설치될국가와지역의정치적, 문화적, 사회적, 환경적, 경제적조건에대한고려가필요하다. 우리가생각해야할것은최신의기술이아니라각지역에알맞은기술이다. 26

29 Step 2 1: 기술적측면 SUMMARY 수자원관리 스마트미터기 - 실시간수량정보획득 - 누수, 역류, 물도난등의감지가능 - 정확한수량측정을통해주민들스스로수도사용을아끼도록장려 - 뭄바이시 : 9만개의스마트미터기를통한수량모니터링 구자랏주의풀뿌리수질검사 - 물을사용하는지역주민들스스로수질검사 - 간단한키트를통해 ph, 박테리아유무등의확인가능 - 인건비절감과주민들에게물에대한주인의식부여 스마트미터기활용을통한실시간수량검사필요 WWWG 참여지역주민들스스로수질검사를할수있게만드는제도필요 각지역의실정에맞는수처리방법필요 27

30 Step 2 2: 환경적측면 WWWG와환경치밀한공학적설계의중요성 WWWG와같은대형프로젝트는환경파괴에대한우려를동반한다. 동남아지역에서중국과몽골까지는약 7400km를거슬러올라간다. 인간의활동은자연적인지구생태계에매우큰영향을주는데, WWWG 역시마찬가지이다. WWWG는전세계적으로물을균등하게분배하고자하는인간의노력중하나가될것이다. 이러한인위적변화는국지적으로는긍정적인영향을주겠지만, 전지구적으로는부정적인영향또한동반할수있다. 수십만 km를잇는파이프와운하, 수많은댐과해수담수화공장을짓기위해서는그기반시설들이환경에미칠영향에대한철저한고려가필요하다. 권태혁교수 KAIST 건설및환경공학과 Q. WWWG를위한인프라건설이환경에미치는영향은어떨까요? 만약대형파이프를이용해물은운송한다고하면땅에파이프를묻어야할텐데파이프가지반에미치는영향은파이프의크기에따라달라질수있습니다. 보통사용되는파이프는생각보다크지않습니다. 일반적으로크기가큰파이프의경우직경이 4m정도되는데이정도로는지반에큰영향을미치지는않습니다. 하지만댐을지을경우에는주변의생태계를완전히변화시킬수있습니다. 그렇지만많은사람들이필요로하는일이라면개발을무조건막을수는없는일입니다. 따라서어느정도의길이로수로를뚫고몇개의댐과 pumping station을지을지등의문제를공학적으로분석해야합니다. 자연에입히는피해를최소화하되사람들에게는최대의이익을나누어줄수있는치밀한설계가필요합니다. 쉬어가기 : 기후변화에대한논쟁 지구온난화와기후변화에대한이슈는최근몇년동안뜨거운감자였다. 하지만기후변화에대한전문가들의의견은여전히분분하다. 몇몇전문가들은기후변화가인류에의해서발생한것이아니고, 지구자체에서발생하는자연적현상이라고주장한다. 세계적으로어떤지역에서는기온이상승하는반면에어떤지역에서는기온이낮아진다. 이러한전세계적변화가단순히자연적인현상또는순환일수있다는것이다. 기후변화는각기다른장소에서다른현상과규모로발생한다. 매년강수량과기온은증가또는감소하고있고, 그변화의폭은매우크다. 어떤지역은수자원이과도해지고있지만, 어떤지역은수자원이부족해지고있다. 지구라는행성단위에서봤을때에는변화가없는것일수도있다. 28

31 Step 2 2: 환경적측면 JIA Haifeng Associate Professor, Tsinghua University Q. 미래에양쯔강유역이물부족지역이되고베이징이물과다지역이된다면어떻게해결해야할까요? 수자원은주로비를통해서공급되고, 강수의양상은지형적특징에의해서결정됩니다. 따라서수자원분포에변화가있을지라도, 그것은수백년, 수천년에거쳐서매우느리게나타날것입니다. 따라서지금은눈앞에닥친문제들을해결해야합니다. 중국전역은서로다른물문제를가지고있습니다. 중국의북쪽지역은강수량이적어수자원이부족합니다. 중국의남쪽지역은물은충분하지만수질이나쁘다는문제가있습니다. 중국의서쪽지역또한각기다른물문제가있는데, 티베트의경우물은많지만물인프라가부족하다는문제가있습니다. 우선은이런문제들의해결방법을찾아야합니다. 생태계에미치는영향모든지역들은그들만의역사와생태계를가지고있다. 인간이생태계에손을대는순간그에대한긍정적혹은부정적반응이필연적으로나타난다. 인류는생태계로부터최대한의혜택을받고싶어하지만, 생태계는이러한인간의영향에민감하게반응한다. 따라서우리는인간의행동에대한생태계의반응을예측하기위하여생태계에대한깊고세밀한연구를필요로한다. 만약부정적인영향이라면그것이인류가감수할수있는수준인지, 아니면재앙일지를예측할필요가있다. WWWG 또한인류가자연으로부터최대한의혜택을받아내기위한행동의일환이될것이다. 이로인한생태계의반응을예측하여고려해야한다. 쉬어가기 : 남수북조와삼협댐, 그리고양쯔강 물막이 물이흘러들거나넘쳐나지않도록막는일. 남수북조대운하는양쯔강에많은영향을미쳤다. 우선양쯔강하류인상하이유역에는더이상충분한양의강물이바다로흘러들어가지못한다. 이로인해하류에퇴적물이감소하였고, 바다에서는이상한냄새가나기시작했다. 남수북조대운하와별개로삼협댐또한양쯔강에여러지리적인문제를발생시켰다. 2003년삼협댐의물막이가시작되자중국의동쪽해안에서는매년 7-8월나타나는저염수의특성이바뀌었다. 그해 8월제주도서남방해상에서관측된저염수층의두께가평년의 40m에서 20m로감소하였는데이역시삼혐댐의물막이에의한것으로사료된다. 저염수층의두께감소와더불어저염수의이동및확산의양상변화는결코가볍게넘길수있는문제가아니다. 저염수가오래정체하게되면표층에서는영양염 ( 질소, 인 ) 이표층에고갈되어플랑크톤이잘자라지못하는환경이된다. 이러한해수가계절풍에의해내해에유입되면적조가발생하게되고, 이는곧생태계변화와파괴로이어진다. 29

32 Step 2 2: 환경적측면 쉬어가기 : Active, Beautiful and Clean water 싱가포르는지난몇년간 32개의강과 8,000km가넘는수로, 그리고 17개의저수지를모두연결하는배수연결망을국토전반에걸쳐건설했다. 그리고이러한수자원기반시설들을좀더효과적으로운영하기위해 2006년에 Active, Beautiful, Clean Waters(ABC Waters) 프로그램을시행하였다. ABC 프로그램은모든배수관, 수로, 저수지에주변환경을하나로통합시켜모두가즐길수있는, 아름답고깨끗한물줄기, 강, 호수를만드는것을목표로한다. 수자원의숨겨진잠재력을이용해수질뿐만아니라삶의질까지높이는것이다. 그들은환경과물, 그리고지역사회를긴밀히연결해시민들이물주위에서여가활동을즐길수있도록새로운지역사회공간을만든다. 물에대한친밀감조성은시민들로하여금수자원을더아끼고소중히다루게한다. ABC Waters 프로그램은크게세가지의주요전략을가지고있다. 첫번째는마스터플랜을개발하고프로젝트를실행하는것이다. 2007년부터마스터플랜을토대로프로그램이시작되었다. 기존의배수관, 수로, 저수지는주변환경과잘어우러지면서도힘차고아름다우며깨끗한개울, 강, 호수로탈바꿈되고있는중이다. 2030년까지약 100여개의세부프로젝트가계획되어있고, 2014년을기준으로총 23개가진행되었다. 두번째전략은공공및민간부문에서 ABC Waters의개념을도입하도록장려하는것이다. ABC Waters 프로그램에해당되는디자인의예로는빗물이깨끗하고천천히빠질수있는환경, 자연내높은생물의다양성, 동 식물서식지의질적향상등이있다. 국내공공및민간기관들은이러한 ABC Waters 디자인의특징을채택해개발을시작하고있다. 현재싱가포르수자원관리부 (PUB) 는이러한움직임에의해생기는긍정적인효과에주목하고있다. 세번째전략은 3P (People, Public, Private) 의동반자적접근이다. 빗물을포함한수자원의지속가능한관리는지역사회의적극적인참여를필요로한다. 싱가포르수자원관리부 (PUB) 는시민들이물에대해주인의식을가질수있도록지속적으로힘쓰고있다. 학교에서다양한 ABC Waters 프로그램에대한교육을장려하고있으며민간기업과지역사회단체에서 ABC Waters 프로그램을시행하기위한지속적인도움을받고있다. 또한 ABC Waters 프로그램을위한지정지역에산책로를조성하거나다양한여가활동을마련하는것으로시민들이 ABC Waters 지역을즐길수있도록하고있다. 30

33 Step 2 2: 환경적측면 SUMMARY WWWG와환경 치밀한공학적설계 - 대형프로젝트와동반되는환경파괴에대한우려 - 국지적긍정적영향과전지구적부정적영향의가능성 - 기반시설들이환경에미치는영향을고려한치밀한공학적설계필요 생태계에미치는영향 - 각지역은고유의역사와생태계보유 - 인간의행동에따른생태계의긍정적혹은부정적반응 - 부정적영향의경우인간이감수할수있는수준인지에대한예측필요 환경에미치는영향을최소화하고인간의이익을극대화시킬수있는치밀한 공학적설계필요 31

34 Step 2 3: 정치적측면 국가간정치문제 WWWG에참여하는국가들의이해관계 WWWG는여러나라의이해관계가얽혀있는국제적인프로젝트이다. 따라서국가간의이해관계조율이매우중요하다. 이과정에서문제가생긴다면물독점이나독극물테러등의큰문제가발생할수있다. 쉬어가기 : 물과분쟁 현재여러나라가강을공유하고있는지역에서는다양한분쟁상황이나타나고있다. 아시아의메콩강, 브라마푸트라강유역과중앙아시아의시르다리야강, 아무라이야강, 인더스강유역과중동의티그리스강, 유프라테스강이그예이다. 특히 WWWG 지역에도포함되어있는메콩강의경우중국, 미얀마, 태국, 라오스, 캄보디아, 베트남, 총여섯개의나라를관통해흐르고있으며강유역인구는 6천 5백만에달한다. 그런데메콩강상류에위치한중국이여러개의댐을건설하며외교적인마찰이일어나고있다. 메콩강중류에위치한태국치앙마이부근의수심은 50년만에최저인 36~38cm로떨어졌으며메콩강하류는바닷물이역류했다. 하류사람들은상류에서댐을건설하고물을내려보내지않았기때문이라고주장하고, 상류에서는 100년만의가뭄탓이지댐때문이아니라고변명한다. 심지어중국은메콩강을관리하는협회에도가입하지않아이를통제할방법이없다고한다. Michael Pak 교수 KAIST 인문사회과학부 Q. WWWG에참여하는국가간정치적인문제들은어떻게고려해야할까요? WWWG가많은국가들을아우르는프로젝트인만큼국가간협상과국제법이라는복잡한문제가포함됩니다. 이미송유관, 가스관, 고속철도등대형국제프로젝트선례가있습니다. 유사하게국가간협상이진행된다면국가간정치문제는적인부분은충분히해결될수있습니다. 국가간정치문제는프로젝트가기술적으로구현된뒤따져볼 2차적문제입니다. 지금중요한것은이아이디어가기술적으로가능한지따져보는것입니다. WWWG 운영을위한국제기구수자원은막대한힘을가지고있다. 메콩강의예시에서알수있듯이 WWWG에참여하는국가들이제대로통제되지않는다면 WWWG는오히려독이될수도있다. WWWG를효과적으로운영하기위해서는이러한국가간분쟁들을원활히조율하기위한강력한국제기구가필요하다. 32

35 Step 2 3: 정치적측면 SUMMARY 국가간정치문제 WWWG에참여하는국가들의이해관계 - 각나라들은각각의이해관계를가지고 WWWG에참여 - 원활하게조율하지못할시많은이들의생존위협에대한우려 WWWG 에참여하는국가들의이해관계조율필요 WWWG 운영을위한강력한국제기구출범필요 세부적인사항은 2 차적문제로처리 33

36 Step 2 3: 정치적측면 국가내정치문제정부의역할수자원관리를위한엄격한법제정 WWWG처럼수자원이여러나라를넘나드는경우수질이아주중요한요소가된다. 특히운하와같은열린수로의경우독극물등의테러가발생할수있다. WWWG 운영기구의지휘아래각국가들은엄격한법을제정하여수질을관리및유지해야한다. 싱가포르도심 PLUS+ 싱가포르는길거리에쓰레기를버려도벌금을매기는엄격한법을가지고있다. 물론깨끗한거리유지라는장점도있지만사실이법은싱가포르의수질유지를위해제정되었다. 몬순기간이되면많은강수량, 높은조수간만의차, 배수문제가복합적으로작용하여낮은지대는빈번히물에잠기게된다. 이때도시내부의쓰레기가강으로흘러가수자원을오염시킨다. 이러한 2차피해를막기위하여싱가포르는엄격한법을제정하였고, 이러한노력들이지금의싱가포르를만들어냈다. 쉬어가기 : 베이징의인구이동정책 베이징의물부족문제는굉장히심각하다. 남수북조운하건설에도불구하고물부족을해결하지못하였으며상황은더욱심각해지고있다. 이에중국은인구이동정책을추진하기에이르렀다. 도심외곽으로정부기관과경제기관을옮겨인구이동을유도하는것이다. 물수요량은인구에따라달라지기때문에인구가분산될경우물부족역시일부완화될수있다. 태초부터사람들이물을찾아문명을이룬것을생각하였을때이것은제법현실적인대안이다. 하지만인구이동역시많은경제적비용을소모한다. 또한정치 문화의중심지로써베이징을고려하였을때인구이동이결코쉬운일은아니다. 그럼에도이정책이물부족을해소하기위한또다른해결책이될것은분명하다. 수자원관리패러다임의전환수자원관리를위해서필요한것은정부의엄격한규제뿐이아니다. 주민들스스로수자원에대한주인의식을갖도록해야한다. 구자랏주는주민들스스로수질관리를하며수자원의소중함을깨우칠수있도록하였고, 싱가포르수자원관리부 PUB는 ABC 프로그램을이용하여시민들이수자원에대해주인의식을가지고깨끗이사용하게끔유도하고있다. 그들이사용하는물이얼마나소중한것인지를일깨우고, 물이한번쓰고버려지는것이아니라다시나자신, 그리고가족에게돌아오는것이라는인식을심어주어야한다. 34

37 Step 2 3: 정치적측면 물에대한인식개선 WWWG는지하수와지표수뿐아니라해수담수, 재활용수등다양한수자원을활용한다. 하지만대부분의시민들은아직까지이러한다른수원지의물에대한반감을가지고있다. 우리나라의경우상수처리수준이높아수돗물자체로도충분히식용가능한수준이다. 그럼에도수돗물에대한좋지않은인식때문에사람들은수돗물을마시지않는다. 싱가포르역시식용가능한수준의재활용수를만들어냈다. 하지만폐수에서비롯되었다는인식이사람들로하여금재활용수마시는것을꺼려하게만든다. WWWG를통해운송된물을시민들이마음편히마실수있도록정부차원에서인식개선을위한노력이필요하다. PLUS+ 싱가포르는재활용수에대한시민들의반감을줄이기위해새로운시도를하였다. 재활용수를바로수돗물로보내지않고저수지로보내빗물과혼합하는것이다. 저수지로보내진물은상수도처리시설에서처리되어시민들에게전해진다. 이방법으로많은시민들이재활용수에대한반감을줄여나가고있다. 수자원수요량의정확한예측수자원을평등하게분배하기위하여우선적으로요구되는것은수자원공급량과수요량의정확한예측이다. 특히수요량의경우제대로추정되지않을경우많은이들이또다시물부족에시달리는상황을연출할수있다. 일례로베이징은잘못된인구수예측으로심각한물부족을겪고다른지역의물까지끌어다쓰게되었다. WWWG 역시대상지역의수자원공급양과수요량에대한정확한예측이뒷받침되어야한다. 이를토대로 WWWG의세부사항계획이가능하다. 마리나댐, NEWater 방문사이트 WWWG의상업적활용 WWWG는거대한규모에이제껏시도된적없는프로젝트이다. 희소성을가지고있는만큼관광자원으로도이용이가능하다. 싱가포르는수자원의효율적활용과더불어관광자원으로의활용에서도좋은예시가된다. 그들은수자원다양화정책을홍보하기위하여여러방문센터를운영하고있다. 또한가이드투어프로그램을통하여싱가포르수자원관리전반에대한개략적인내용과기술을알린다. 이러한정책은싱가포르의위상을높이는역할을하고있으며관광업을통하여경제적이익창출로도이어진다. WWWG를시행하는나라들역시이를벤치마킹하여많은사람들이 WWWG에대해올바로알고관심갖도록할수있다. 35

38 Step 2 3: 정치적측면 쉬어가기 : 좋은정부란무엇인가 좋은정부는국민들을행복을꾀한다. 국민들을행복하게하기위해서는그들이필요한것들을충족시켜줘야한다. 건강, 교육, 물등의자원을모두에게공평하게분배해주어야한다. 하지만천연자원이모두에게공평하게나누어지지는않았다. 좋은정부는이러한불공평한분배를최대한줄이고공평하게배분하기위해노력해야한다. 구자랏주에서는불공평한물분배를극복하기위해워터그리드를건설하였으며싱가포르는국민들에게돌아갈자원을직접만들어내기에이르렀다. 많은이들에게편익을주기위한정부의역할은끊임이없다. SUMMARY 국가내정치문제 정부의역할 - 수질유지와수자원관리를위한엄격한법제정필요 - 주민들의물에대한주인의식함양을위한수자원관리패러다임전환 - 재활용수, 해수담수등의다양한수자원활용을위하여물에대한인식개선 - 수자원수요량과공급량의정확한예측 - WWWG의상업적활용을통한홍보및경제적이익창출 WWWG 에참여하는국가내에서도효율적운영을위한노력필요 36

39 Step 2 4: 경제적측면 WWWG는대규모의물기반시설건설사업으로이를실현시키기위해서는천문학적액수의자금이필요할것으로예상된다. 따라서자본을투자해줄사람이나기관, 단체의확보가절실하다. 투자를받기위해서는 WWWG 건설에소요되는비용을산정하고, 그로발생되는편익과파급효과를정량화하고추정하여타당성을판단할필요가있다. 초기투자비용댐 다목점댐의비용은크게직접비용과간접비용으로분류된다. 정확한추정을위해서수요, 비용단가, 할인률등주요변수의변화가경제성에미치는영향에대한민감도분석을수행해야한다. 직접비용 : 댐건설준공을위한직접적인비용이다. 댐공사비, 수몰지역보상비및댐유지관리비용으로구성되며, 기타, 도수로건설비, 수력발전설비및홍수조절설비등도포함된다. 간접비용 : 다목적댐이완성된이후실질적편익을구하기위하여추가적으로투입된비용이다. 취수및정수를위한추가비용, 송전및변전시설을위한비용등이다목적댐의대표적인간접비용이라간주할수있다. 그외환경생태개선비, 주변지역지원비등이간접비용에포함된다. 해수담수화해수담수화를위한자본비용은해수담수화시설을만드는전과정에소요된총비용을포함한다. 장치비, 건설비, 토지비와같은직접비와이자, 운전자본, 그리고보험료와같은간접비를포함한다. 건설비가자본비용의 50~85% 를차지하며, 간접비는직접비의 15~50% 수준이다. PLUS+ 국내의경우해수담수화사업비로톤 ( 해수담수화용량 / 일 ) 당 600 만원에서 1000 만원정도 책정되는데, 이중 1/3 이시설건설비로사용된다. 자유수면 유수의수면이대기와접촉하고있는면. 수로 파이프 ( 관수로 ) : 주로자유수면이없으며, 낮은곳에서높은곳으로펌프의가압에의해물을흐르게한다. 펌프와펌프에전기를공급할시설이추가적으로필요하다. 파이프의재질에따라가격이상이하다. 오염수로부터수질오염을방지할수있고송수손실이적어수처리효율면에서강점을가지고있다. 37

40 Step 2 4: 경제적측면 운하 ( 개수로 ) : 자유수면이있으며, 높은곳에서낮은곳으로중력에의해물이흐르기때문에다른에너지원을필요로하지않는다. 시공이쉽고공사비용이파이프보다저렴하다는장점이있다. 하지만설치에있어지형적제약이있고, 오염수가유입되기쉬우며, 증발로인한손실량이많아수송과수처리문제에서비용효율적이지못하다. 스마트미터기 스마트미터기는개당약 20 만원정도의비용이드나생산국인중국이 WWWG 에참여할경우많은 비용을절감할수있을것으로기대한다. PLUS+ 각탐방기관과관련된물기반시설들을설치하는데사용된비용과지원기관, 이를통해 얻을수있는수익은다음과같다. 탐방기관 물기반시설 분류 규모 인도 MCGM AMR 프로젝트 뭄바이 AMR 수도계량기 인도 WASMO Gujarat Statewide Water Grid 싱가포르마리나댐 Marina Barrage 싱가포르 NEWater factory 재활용수 NEWater 수도계량기 Water Grid 댐정수처리장대운하 중국칭화대학교 South to Nort h Water Trans fer project 약 9 만개 km 표면적 240 ha 189,000 m³/d 2,422km 비용 180 억원 ( 개당약 $180) 5493 억원 ($ 465 bn.) 1914 억원 (S$ 226 mn.) 1526 억원 (S$ 180 mn.) 44 조 1900 억원 ($37.44 bn.) 지원기관 인도중앙정부뭄바이지방정부 인도중앙정부구자랏지방정부 World Bank 싱가포르정부 싱가포르정부 중국중앙정부중앙정부국채중국지방정부대출 수익 산업용수 : 50 INR/m³ 가정용수 : 4 INR/m³ 산업용수 : 25 INR/m³ 가정용수 : 8 INR/m³ 산업용수 : S$1. 3 /m³ 가정용수 : S$1. 8 /m³ S$ 1.9/m³ (95% 가산업용수로이용됨 ) 산업용수 : RMB 6.21 /m³ 가정용수 : RMB 4 /m³ ( 베이징기준 ) 38

41 Step 2 4: 경제적측면 *WWWG 구축비용 기존사례를이용하여거리비례로비용추산 ( 싱가포르 몽골울란바토르 ( 지형고려 ): 약 7400km) ** 물부족해결비용 물부족예상인구 필요수자원양 ( 물기근국가기준 ) 수도요금 (2013, 대한민국기준 660 원 /m³) PLUS+ WWWG 구축시소요되는비용을추산한결과는다음과같다. 초기투자비용 : 222조원, 운영비용 : 6조원 / 년 * 한편 OECD가예상한물부족위험시기는 2030년으로 15년이채남지않았다. 2030년에는약 38억명의사람들이물문제로고통받을것이며, 이에따른예상소요비용은다음과같다. 2030년물부족해결비용 : 545조원 ** WWWG에소요되는비용은막대하지만장기적인안목으로물부족해결을위해필요한비용을고려한다면이는결코큰액수가아니다. SUMMARY 초기투자비용 댐 - 직접비용과간접비용고려 - 주요변수가경제성에미치는영향에대한민감도분석필요 해수담수화 - 톤 ( 해수담수화용량 / 일 ) 당 600 만원에서 1000 만원정도소요 수로 - 파이프 : 펌프와펌프전기공급시설필요, 재질에따라가격상이 - 운하 : 중력에너지원, 파이프보다저렴한공사비용, 지형적제약 스마트미터기 - 중국이 WWWG 에참여할경우단가절감가능 WWWG 기반시설건설을위한주요변수민감도분석필요 수자원수요량과공급량을고려하여비용효율적인기반시설설계필요 39

42 Step 2 4: 경제적측면 운영비용에너지파이프 ( 펌핑시설 ) 파이프내압력을유지하는가압시설이필요하기때문에전력비등의유지관리비가든다. 중국의남수북조대운하의경우 1,155km 동안총 23개의펌핑시설이설치됐으며, 최대출력이 453.7MW 라고한다. 해수담수화해수담수화에는여러방법이있다. 그중역삼투막법의경우 3-4 kwh/m 3, 다단증류법의경우 4 kwh/m 3 정도의전력이소요된다. 담수화시설의유지관리비중 40% 이상이전력비이며담수화시설의규모가클수록톤당전력비는감소한다. 운하중력을에너지원으로사용하며운하위에태양관패널을설치하여에너지생산을꾀할수있다. 에너지효율적인설계에너지는곧돈이다. WWWG는건설이끝이아니다. 유용하게사용하기위해서는효율적으로관리해야하고그에따른운영비용이필요하다. 담수화시설은규모가커질수록건설비용역시증가한다. 한편같은양의물을담수화시키기위한운영비용은줄어든다. 다른요소들역시마찬가지로건설비용과유지비용은반비례할수있으며이들을개별적으로생각해서는안된다. 각각의요소들의에너지와비용효율을최대치로끌어올릴수있는해답을찾아내야한다. 관리비용해수담수화 해수담수생산비용은생산규모, 설치위치에따라달라진다. 또한전력접근성, 원수의수질, 온도, 접근의용이성및처리수의요구수질, 농축수의저장및방출방식, 처리수의후처리필요성여부및비축량등에의해결정된다. 해양담수화의정제수가격은석유가상승에따른에너지비용, 인플레이션및디플레이션, 분리막가격, 장치및약품가, 전문기술인력, 환경규제등에의해변동된다. 해수담수화비용은사용되는기술에따라상이한데, 분리막법시설의경우 0.5$/m 3, 증류법을이용한경우약 1$/m 3 이다. 40

43 Step 2 4: 경제적측면 PLUS+ 다단증류법은전력을더많이소모한다. 따라서전력접근성이나쁠수록역삼투막법이 증류법에비해유리하다. 댐 댐및부대시설물에대한유지관리개, 보수비는공사비의 0.5% 로산정한다. 스마트미터기센서를통해수량을측정할수있는스마트미터기를사용할경우사람이집집마다찾아다니며수량을확인해야했던구식수도계량기에비하여수량확인을위해많은시간과노력을절감할수있다. SUMMARY 운영비용 에너지 - 파이프 : 전력비등의유지관리비필요 - 해수담수화 : 시설규모가클수록톤당전력비감소, 40% 가량의전력비 관리비용 - 댐 : 공사비의 0.5% 로산정 - 해수담수화 : 생산규모, 설치위치, 사용기술등에따라상이 - 스마트미터기 : 수량측정을위한시간과노력절감 에너지절약을위하여지형적특성을고려한구조적인기반시설설계필요 에너지효율적인운영을위한시설규모산정필요 41

44 Step 2 4: 경제적측면 편익댐직접편익은사업에의해얻게되는직접적인효과이고, 간접편익은직접편익에의해나타나는 2차편익을의미한다. 다목적댐으로인한편익은크게 4 가지로분류된다. 홍수조절 : 범람에의해유실된재산상의물리적피해감소, 홍수조절로인한농작물의수확량증가, 자산의효율적활용등의직접편익이있다. 생산의중단으로인한매출액감소해소, 기타부대경비경감, 인명손실의감소, 일반복지수준의향상과같은간접편익이있다. 생수및공용수공급 : 이용가능한생수및공용수량의증가에따른직접편익및국민소득증대에따른간접편익이있다. 수력발전 : 수력발전으로인한전력량이갖는직접편익이있다. 또한전기요금의하락혹은전력의안정적공급을통해창출되는추가적부가가치를포함하는간접편익이있다. 관개 : 농가와직접적으로연관된소득으로농업생산비용의감소, 가처분소득의증대, 생활수준의향상및재산증식등의직접편익이있다. 또한농가의늘어난추가소득은그들의구매력을향상시킨다. 이런수요를충족시키기위해재화나용역을공급하는공급자들은추가이윤을얻게된다. 또한지역사회공공시설및서비스제공으로인한고용창출에따른편익등비농가의모든간접편익이동시에고려되어야한다. 물안보 정치적안정과기후적인평화를통해생태계를보존할수있도록적절한양과질을갖춘물에대해지속적으로접근할수있는인류의능력. 해수담수화해수담수화시설은물부족국가, 특히건조지역국가들에서의물수요증가를해소하는데큰도움이된다. 해수담수화는강우량등기후조건에영향을받지않는다. 따라서다양한수원확보를통한물안보를지키는측면에서중요한역할을하고있다. 이에몇몇국가들은해수담수화에 100% 의존하고있는실정이다. 한편해수담수화는기술의진보에따라비용또한감소하고있다. 일반담수의저장및이송에드는시설비를감안했을때특정지역에서는해수담수가일반담수와비용적으로경쟁할수있는수준이되었다. 또한새로운기술의개발이나기존기술의개선을통해제조비용을더욱낮출수있을것으로기대된다. 42

45 Step 2 3: 정치적측면 WWWG 운영에따른물가상승 WWWG가설치될경우비싼건설비용으로인하여물값이상승할수도있다. 물값이상승할경우물값뿐아니라물과관련된모든것들의비용이상승한다. 쌀 1kg을생산하는데드는물은 3000L이다. 물값이상승한다면생존에직결되는농산물의가격상승역시무시할수없다. 따라서 WWWG의건설비용과유지비용과더불어 WWWG가생활물가와세계경제에미칠여파또한함께고려해야한다. 특히수익의목적으로 WWWG를고려한다면이와관련하여많은사람들이고통받을수도있다. SUMMARY 편익 댐 - 홍수조절 - 생수및공용수공급 - 수력발전 - 관개 해수담수화 - 물안보유지측면에서유리 - 최근기술발전과더불어가격경쟁력상승 다양한편익의정량화필요 편익에서비롯되는경제적이익과비용간의고려를통한타당성판단필요 43

46 Conclusion 46

47 파랑길결론 WWWG 결론및제언 WWWG 세계적수자원불균형을해소하기위해파랑길팀이제안한 World Wide Water Grid는범세계적수자원관리시스템이다. 물이풍부한지역과부족한지역을연결하고주요지점에저수지를설치해물을저장하여수자원을수송한다. 이과정에서재활용수, 담수화물등을이용한수자원다양성을확보하고, 정보통신기술을접목시켜시시각각변하는변화에대응하고자한다. WWWG는 1차적으로동남아-중국-몽골을잇는워터그리드를목표로하고있다. WWWG는기존에국가내에서만진행되었던 Smart Water Grid와는달리여러나라를아우르는국제적인프로젝트이다. 따라서탐방을통해관련된기술을보유한나라로부터계획과건설, 운영전반에걸쳐도움을얻고자하였다. 이번탐방에서는 WWWG의실현을위해필요한기술적부분에집중하였다. 신흥워터그리드강국인도, 수자원다양화로물부족을극복해낸싱가포르, 세계에서가장큰운하를가지고있는중국. 총세나라, 다섯기관을방문하여 WWWG의기술적, 정치적, 환경적, 경제적측면에대해전문가들과이야기를나누었다. 최신기술만을구상했던것과는달리각나라들에가장적합한기술이사용되어야한다는것을알수있었다. 또한 WWWG에참여하는국가들간의문제뿐아니라국가내정부의역할이얼마나중요한지도알수있었다. 제언 WWWG의재난대비역할 WWWG는두가지목표를가지고구상되었다. 물이넘치는곳에서물이부족한곳으로물을보내수자원격차를줄이는것과이를통해기후변화에대응가능한안정적인프라를구성하는것이다. 하지만이번탐방에서는수자원공급책으로서 WWWG의체계와실현가능성에집중하여재난방지역할로서의 WWWG에대해깊은고찰을하지못하였다. 따라서향후재난방지역할측면에서어떤방식으로 WWWG를구축해야하는지에대한전문가의자문과연구가필요하다. WWWG의투자기관이번탐방에서는자본력을가진기관을방문하지못하였다. WWWG는많은자본을필요로하는사업이기때문에투자기관을찾는것이매우중요하다. 따라서관련기관에 WWWG 투자제안서를제출하여그들의의견을묻는과정이필요하다. 투자를원하지않는다면어떠한부분이부족한지파악하여 WWWG를더욱발전시켜야한다. 또한투자를고려한다면투자금액과필요한예산을비교하여대응하는것이필요하다. 45

48 파랑길결론 WWWG 결론및제언 WWWG의경제적가치우리는기존워터그리드의선례를참고하여 WWWG의초기투자비용을산정하였다. 하지만실제소요비용과는분명히차이가있다. WWWG는전세계를잇는수자원관리체계이다. 수자원체계는하나로통일시킬수있지만, 경제수준은같지않다. 따라서같은규모의시설을짓더라도나라별, 지리적조건에따라비용이상이하다. 각지역의특성에따라 WWWG는다양한형태로설치될것이며, 이는비용과직결된다. 본보고서에서는 OECD에서발표한 2030년물부족예상인구를이용하여손실비용을산정하였다. 하지만이가정은인간의생존관점에서계산된경제적비용이다. 물부족은생존이상의피해를야기한다. 생태계파괴와더불어농축산업역시타격을받는다. 이러한 2차, 3차피해들을고려할경우물부족으로인한경제적손실비용은예측된값보다클것이다. 그러나이많은변수들을함께고려하는것은쉽지않은일이다. 이번탐방중에는이러한비용을산정하는분야에몸을담고있는전문가를만나보지못하였다. WWWG를실현시키고투자를받기위해서는정확한비용예측이필요하다. 따라서이와관련된기업이나전문가를만나 WWWG의경제적가치를판단하는방법에대해알아볼필요가있다. 46

49 파랑길결론 WWWG 예상시나리오 쉬어가기 : 예상시나리오 갈수기 하천의유량이감소하는시기. 안정적인수자원확보 A시는지역내지하수와근처댐으로부터수자원을획득하여사용하였다. 하지만최근급격한인구유입으로인한수도사용량증가로, 지역내의지하수수위가낮아져사용할수없는수준에이르렀다. 이로인해 A시는전적으로댐에의존하게되었다. 여름철에는강수량이풍부하여충분한양의물을공급받을수있지만, 갈수기에는심각한수자원난에시달리는상황이반복되었다. 한편 WWWG 시행의일환으로 A시근처해안에는해수담수화공장이건설되었고, 근교에는 A시에서나온폐수를처리하여재이용하는폐수재이용시설이건설되었다. 또한 WWWG시행이후지난몇년간다른지역에서우기에저장해둔물을끌어와사용하고있다. A시는 WWWG를통한수자원다양화로인하여수자원을안정적으로확보할수있게되었다. 인구증가및기후변화 수자원부족 물수송, 해수담수화, 폐수재이용 안정적수자원확보 스마트미터기사용과 WWWG 연합국가간도움 2030년폭발적인인구증가와예측할수없는기후변화로인해물은석유보다귀한자원이되었다. 이에세계곳곳에서는수도관에서몰래물을훔치는 물도둑 이기승을부린다. 물도둑들은지하의파이프라인에구멍을뚫어물을훔치는수법으로범행을일삼기에, 이들을단속하는것은사실상불가능했다. 각나라들의 WWWG 파이프라인역시표적으로떠올랐다. B 나라는이문제를해결하기위하여스마트미터기를설치하였다. 사실스마트미터기설치는 B 나라의재정상태로는부담이되는사업이었다. 하지만스마트미터기생산공장을보유한중국이 WWWG 연합국가에낮은단가를제시하였고, 덕분에 B 나라는실시간으로파이프를통과하는유량을측정하며즉각적으로물도둑에대응할수있게되었다. 파이프누수및물도난발생 스마트미터기사용 실시간문제지점파악, 즉각대응가능 47

50 파랑길결론 WWWG 예상시나리오 재난예방과지역에맞는수처리 C나라에는연간 2000mm가넘는비가내린다. 그럼에도불구하고 B나라는풍부한수량을잘활용하지못한다. 많은비는오히려홍수를발생시켜, 인명피해와시설파괴를야기한다. 또한 C나라의상, 하수도처리시설은매우미흡하다. 대부분지역에서주민들은제대로처리되지않은물을마시고, 특히집중호우기간에는수인성질병에대한노출이심화된다. 한편 WWWG 시행으로 B나라에는여러개의댐이건설되었다. 이렇게건설된댐들은 C나라의홍수를방지할뿐아니라수자원불균형을해소하기위한물저장소로사용된다. 또한 C나라지역주민들은간단한수질측정장비를공급받아스스로수질을검사및관리하기시작했다. 그결과 C나라는오염된물로인한질병을줄이고, 수질검사에필요한인건비또한절감할수있게되었다. 넘치는강수량홍수피해댐건설 홍수예방, 수자원확보 수자원부족국가물공급 처리가미흡한수자원 수인성질병발생 주민자치수질검사 질병예방및인건비절감 48

51 파랑길결론 추후계획 추후계획 WWWG는여러나라를아우르는국제적인프로젝트이다. 따라서 WWWG를실현하기위해필요한막대한자본을지원해줄투자기관이필요하다. WWWG에대한계획서를다음기관에보내투자를요청하고자한다. 아시아인프라투자은행 Asian Infrastructure Investment Bank AIIB는 2014년중국주도하에출범하였으며, 아시아저개발국가들의철도, 도로등의인프라를조성하기위한자금을모으는투자은행이다. 초기자금은 500억달러이고목표액은 1000억달러이다. 현재는운영준비단계에있으며 2015년말부터본격적으로운영하는것을계획하고있다. 아시아지역을대상으로물부족을해결하고자하는 WWWG와설립목적이유사하여가장적합한프로젝트투자기관으로보인다. 세계은행 World Bank 세계은행은 1944년설립된국제연합산하의금융기관이다. 세계은행의핵심기구로국제부흥개발은행 (IBRD) 이있으며, IBRD는빈곤문제등을해결하기위한목적으로 1945년 12월 27일창설되었고, 연간 500억 600억달러를개발도상국개발프로젝트에투자하고있다. 네팔카트만두계곡의수자원기초라인설치, 아프가니스탄의자원통로프로젝트, 인도의수로개발프로젝트등과같은 WWWG와비슷한프로젝트들을다수지원했다. 아시아개발은행 Asian Development Bank 아시아개발은행은아시아 태평양지역의개발투자를촉진, 지역개발을위한정책수립조정및기술제공, 국제기구와의협력등을주요업무로한다. WWWG와유사한프로젝트로파키스탄의 Gulpur 수력발전소프로젝트, 몽골의 Darkhan 하수관리프로젝트, 스리랑카의국가수자원공급및배수시설개발등을진행하였다. 49

52 파랑길결론 추후계획 녹색기후기금 Green Climate Fund 녹색기후기금은개발도상국이기후변화로겪고있는피해를줄이고이에적응할수있도록지원하기위해조성된기금을관리하려는목적으로설립된국제기구다. 이상기후와불규칙한기상변화및그로인한재난에대비하려는 WWWG의목적을고려하였을때녹색기후기금에서경제적지원을기대할수있다. 동남아시아국가연합 Association of South-East Asian Nations ASEAN은동남아시아지역의경제적 사회적기반확립과각분야에서의평화적이며진보적인생활수준향상을목적으로한다. 현재동남아시아국가들을대상으로 ASEAN 파워그리드, ASEAN 가스파이프라인프로젝트등을진행중이다. 50

53 파랑길 WWWG Reference 1. Andrea Biswas-Tortajada, 2014, The Gujarat State-Wide Water Supply Grid: a step towards water security, International Journal of Water Resources Development 2. Francis Gassert, Paul Reig, Tianyi Luo, and Anrew Maddocks, 2013, Aqueduct Country and River Basin Rankings, World Resources Institute 3. IPCC, 2007, Climate Change 2007 the Physical Science Basis, Cambridge University Press 4. Jeremy Berkoff, 2003, China: The South-North Water Transfer Project-is it justified?, Water Policy 5. K-water 수도기술처, 2010, 해수담수화사업 6. Lily Kuo, 2014, China is moving more than a River Thames of water across the country to deal with water scarcity, QUARTZ 7. Megan Dean, 2013, Smart Water Grid Outlook, Smart Grid News 8. Michele Mutchek 외 1명. (2014). Moving Towards Sustainable and Resilient Smart Water Grids 9. Michael Sullivan, 2009, Smarter Water Management, 5th National Drinking Water Symposium 10. OP Rana, 2015, South-North water canal a double-edged sword, CHINADAILY USA 11. Public Utilities Board, 2011, Design Guidelines: Active, Beautiful, Clean Waters 12. Rajiv. K. Gupta, 2013, Water Supply Grid Towards a water surplus Gujarat, Narendramodi 13. SEQ Water, SEQ water grid annual report WASMOCommunity, 2013, State Wide Water Supply Grid in Gujarat, Water-technology.net, South-to-North Water Diversion Project China, World Resources Institute(WRI), You Sheng Liang 외 5명, 2012, The South-to-North Water Diversion Project: effect of the water diversion pattern on transmission of Oncomelania hupensis, the intermediate host of Schistosoma japonicum in China

54 파랑길 WWWG Reference 18. 국토교통부, K-water, 2013, 물과미래 19. 김동석외 3명, 2003, 수자원 [ 댐 ] 부문사업의예비타당성조사표준지침연구 [ 제3판 ], 공동투자관리센터한국개발연구원 20. 김동환외 2명, 2013, IT 융합을통한스마트워터그리드추진방안에대한연구, The Journal of Digital Policy & Management 21. 박병규, 해수담수화기술및사업의현황과전망, 한국과학기술정보연구원 22. 신영철, 2006, 황사의사회경제적영향과피해비용 23. 여준호외 4명, 2013, 환경을고려한다목적댐의가치추정에관한연구 ", 한국환경정책평가연구원 24. 이승건, 2003, 싼샤 ( 三峽 ) 댐건설이남해해황과생태계에미치는영향 (2) 25. 이승호, 2013, 메콩강수력발전과지속가능개발 26. 이준범, 한국석유공사, 러시아동시베리아송유관건설과한국의역할 27. 임정일외 3명, 2014, 스마트워터그리드기술개발및표준화동향 28. 전승수외 2명, 2014, 스마트시대의물산업생태계조망과시사점 29. 홍윤식외 3명, 2013, 스마트워터그리드국제컨퍼런스 물의새로운시대, 스마트워터그리드