Transcription

1 선진형수질개선대책마련및 타당성조사 - 낙동강유역 환경부

2

3 제출문 환경부장관귀하 본보고서를 " 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 의최종보고서로제출합니다 연구기관명 : 경북대학교 연구책임자 : 한건연 i

4 ii

5 참여연구원 : 연구책임자 : 경북대학교교수한건연 공동연구원 : 영남대학교교수손광익 : 경북대학교교수김광섭 연구원 : 경북대학교박사과정김동일 : 경북대학교박사과정최현구 : 경북대학교석사과정권나영 : 경북대학교석사과정김지은 : 경북대학교석사과정박찬희 : 경북대학교석사과정박한균 : 영남대학교석사과정노진욱 : 영남대학교석사과정조현국 자문의원 : 대구경북개발연구원책임연구원남광현한국종합기술이사도중호창원대학교교수문병현대구한의대학교교수박종웅 iii

6 iv

7 요약문 Ⅰ. 제목 선진형수질개선대책마련및타당성조사 ( 낙동강유역 ) Ⅱ. 연구의목적및필요성 갈수기와홍수시수질악화, 부영양화현상등상수원수질악화로인한기존수질개선대책재검토및향후적용가능한수질개선대책연구 기존수질관리체계현황및문제점분석 주요오염원에대한처리방법분석및개선방안연구 급격한하천환경의변화에따른지속가능한수질개선대책마련 현재국내의경우유량과수질이개별관리되어오고있으나, 향후유량 -수질통합관리가필요하므로이에따른대책마련 다양한수질개선및예방대책을수행하는선진사례조사연구 기존수질관리체계현황및문제점분석 낙동강수계기존수질관리체계및하수처리체계현황조사 낙동강수계수질관리체계문제점분석 주요오염원에대한처리방법분석및개선방안연구 비점오염원의저감대책및대책의효과분석 축산폐수의처리및저감대책분석 Ⅲ. 연구의내용및범위 낙동강유역에서는중류부의대규모오염부하가주요지류를통하여본류 부로유입되고있으며하류부에서는많은양의하천수를취수하여상수및 v

8 공업용수의원수로사용하고있는실정이다. 낙동강유역에대해서최근에수립된수자원장기종합계획과낙동강수계물관리종합대책을통하여낙동강유역의유량및수질관리현황은분석하였으며, 낙동강유역의권역별수질관리문제점을파악하였다. 낙동강수질개선선진화대책을수립하기위하여미국, 일본, 유럽등선진국의수질관리사례를조사하였으며레만호, 제임스강, 시카고강등의오염사례와바젤사건, 미나마타사건등의개선사례를분석하였다. 기존수질관리체계현황및문제점분석 댐유역에서의집중호우발생시탁수발생문제와수질과관련된방류량결정및호소의부영양화검토 낙동강상류부유역의비점오염원유입, 축산폐수유입, 상류부유량부족으로인한건천화검토 중류부유역에서는대규모폐수처리장에서의방류수유입, 독성오염물질유입방지를위한수변완충대의조성, 상수취수원의이전, 빈번히발생하는수질사고문제점분석 하류부유역에서는상수원수의수량및수질확보, 취수원이전, 정체수역에서의녹조류발생, 하구언의해수유입과수질악화문제점검토 선진형수질개선대책마련 오염부하곡선작성과오염부하량산정의정량화를통한오염총량제도의선진화 수변완충지역관리, 축산폐수의자원화를통한비점오염원저감방안 하도구간의보정비, 낙동강하구언및서낙동강수질개선을통한하천내의수질개선방법이선진화 하 폐수처리시설, 하수의재이용, 자동수질측정망의운영등을이용한하 폐수처리시설의선진화방법 유역통합수질관리방안을통한유역수질관리의선진화 vi

9 Ⅳ. 연구결과 1. 오염총량제도선진화 부하지속곡선 (Load Duration Curve) 개발및적용 최근미국유럽등에서는전체유량조건에서의수질을고려하여수질오염문제를규명하는,TMDL(TotalMaximum DailyLoad) 을효과적으로개발및평가하기위해부하지속곡선 (Load DurationCurve) 방법을이용하고있다. 이방법은, 우선수질기준을만족하기위한허용량초과시기와정도및오염원규명에활용이가능하고, 수질기준을만족하기위해요구되는 TMDL 및삭감부하량산정에도이용할수있다. 또한이행평가시에수질기준에따른부하지수곡선에현재의부하량을도식화하여허용량만족여부평가하는데활용할수있다. 낙동강유역에서부하지속곡선과같이전체유량조건을고려한오염총량관리기법의적용을위해서는장기간의일유량자료와이에상응하는수질자료가요구된다. 수문연보로제공된일유량자료는물환경관리에필요한저 갈수기자료에대한신뢰도의제고가필요하며, 기존환경부수질측정망자료는월 1회정도만측정되므로적극적인활용방안검토가요구된다. 낙동강유역에서는현재환경부오염총량관리지점에서유량과수질을동시에측정하고있으나, 예산및인력의부족으로 8일간격으로관측중이나,5 년이상의측정자료가축적될경우 NeuralNetwork,Fuzzy,Kalman Filter 기법, 수문모형화기법등각종선진화된해석기법을이용하여장기간일유량자료도출및유량지속곡선작성이가능하기는하다. 그러나대상하천의전체적인유량조건에대한수질관리상황을고려하여보다 vii

10 정확한계획수립및이행평가를위해서는연속적인유량측정자료의확 보와동시에이에대응하는수질자료가요구된다. 오염부하량산정의정량화 낙동강수질오염총량관리기본계획, 시행계획, 이행평가, 환경영향평가및사전환경성평가서검토기준상토지계발생부하량해석시지목별원단위를적용하여해석하고있다. 이는 1년동안의강우유출량과오염물질농도를이용하여발생량을누적시킨후당해일수로나누어산정하였다. 낙동강유역에서의원단위법기반비점오염원해석시조사된원단위는비점오염원조사연구에수행된후지속적변경이이루어지지않은상황에서적용되고있고, 측정자료자체가장기간자료에바탕하지않고 1년간의자료에만근거하고있다는단점을포함하고있다. 또한원단위는, 토지용도별동일한유출률을가정하여지역적특성을반영하지못하고, 토지이외의비점오염원영향이중복되어고려될수있다. 따라서국지성강우특성이뚜렷한우리나라의상황을재현하지못하는단점이있다. 즉강우강도, 형태, 선행강우조건등과같은강우특성과도달시간관계를재현하지못하고있기때문에삭감시설효과를표준적으로정량화하기어려운실정이다. 그러나환경정책에있어지목에의한관리를할경우새로운개발사업이진행된다하더라도녹지조성과같은자연친화적인행위가어떠한혜택을받지못하게되어비점오염원관리가유연성있게이루어질수없다. 더욱정확한오염원관리를위해서는토지이용에의한관리가시급하지만정책적인관리의어려움때문에반영되지않고있다. 정책적으로토지이용에의한관리가이루어질수있는시스템을갖추어, 주어진토양에대한비점오염원관리가원활히이루어질것으로사료된다. viii

11 이와병행하여유역모델을적용함으로서점오염원과비점오염원이하천 에미치는영향에대해서도종합적인관리가필요한상황으로판단된다. 제1단계총량관리계획기간 (2004~2010) 에는 BOD,2 단계에서는 TOC 만대상으로하고있으나, 오염원과취수장이하천변에공존하는낙동강유역에서는 3단계에 COD, 총인 (T-P) 등관리가필요한물질에대한총량관리를확대해나가야하며, 총량제와는별도로용수이용에따른안전성을확보할수있도록유해물질에대한관리도강화해야한다. 오염총량제도정착에필요한개선사항 오염총량관리제도의지속적인정립을위해서는국토이용계획 ( 도시관리계획등 ) 수립시오염총량관리제도가전제가될수있도록관련법령체계가정비되어야한다. 현행국토관련법 ( 국토의계획및이용에관한법률등 ) 과낙동강특별법의소관부처가다르고서로연관성이없는개별규정으로되어있어각기다른규정을적용하고있다. 예를들면지구단위계획수립시오염총량관리계획의오염물질배출허용량을전제로하여야하는데, 이를뒷받침할수있는법체계가구성되어있지않다. 따라서실제자치단체에서는오염총량관리계획과는상관없이지구단위계획을수립하고실제시행은오염총량관리계획의허용량범위내에서만가능토록단서를붙여시행하고있는경우도있다. 이는계획수립은되었으나시행은하지못할수도있다는의미로향후또다른문제를야기할수도있다고판단된다. 제도정착을위하여오염총량관리계획과현실적용과의관계를지속적으로 검증 평가해야한다. 오염총량관리제도가시행초기인점을감안, 이행평 가등을통해현실적용과정을지속적으로검증 평가하고그결과에따 ix

12 라필요한조치를지속적으로취해나가야한다. 과학적기반이취약한 비점오염원및유량조사 부분에대하여현실에최대한접근한조사방법을개발 정착시켜야한다. 비점오염원문제는환경선진국인미국에서도오염량계산및저감방안마련등에상당한어려움을겪고있는새로운분야라할수있으며, 오염총량제의성공을위해서는우리나라실정에맞는원단위개발등지속적이고충분한연구가반드시필요하다. 아울러그동안기초자료측면에서상당히부족했던저수기를중심으로한유량조사도지속적으로수행해나가야할것이다. 지자체공무원이직접계획을수립하고,1 차적인평가를수행할수있도록총량관리계획과관리방법을정형화해야한다. 현재모든총량관리계획과이행평가보고서등을전문기관및대학등에용역을주어추진하고있으나, 실제오염원등을관리하는주체가지자체이므로지자체공무원들이직접계획을수립하거나그렇지는못하더라도계획을충분히이해하고관리할수있도록관리방법등을정형화하는것이필요하다. 국립환경과학원, 대학, 연구소, 전문용역기관 ( 컨설팅업체 ) 등의전문인력, 지자체담당공무원등을지속적으로확충하여인적기반을갖추어야한다. 오염총량제는매우과학적이고현실적이어야한다. 시행초기인우리나라의경우이분야의전문인력이매우부족한실정이며, 전문인력기반구축을통해향후환경인적자산확보, 더나아가환경선진국으로의도약이필요하다. 2. 비점오염원저감선진화 수변완충지대및습지복원 낙동강유역에서수질보전을목적으로수변인접지역의토지를공부문에서 x

13 매수하여관리하는정책은수질보전 ( 혹은환경보전 ) 을위한토지이용제한정책의하나로볼수있다. 선진외국에서는환경보전과관련된토지이용정책에있어서자발적참여제도와지역사회지원프로그램등의다양한경제적 제도적 규제적유인정책을병행하여이용하고있다. 우리나라에서도자발적참여및지역사회지원프로그램의운용, 자연환경보전에의한혜택에따른비용부담원칙정립, 경제적유인규제의시행, 자연자원의이용에대한요금제도 규제위반에대한벌금제도 환경훼손에대한책임보상제도 실적채권제도등의정책수단병행등의과정을정립하여야할것으로판단된다. 토지매수방안의확립을위해서완충지역설치계획은수계의총체적수질관리측면에서수립되어야할것이므로수계총괄관리계획의일부로수립되어야하겠다. 또한토지매수의방법에있어서는완충지조성지역에포함된토지또는그토지에부착된시설에대해소유자가매도의사가있는경우공부문 ( 완충지역설치계획을실행하는기관 ) 이다른매도의사자에앞서우선매입할수있도록한다. 완충지조성지역에포함된토지또는그토지에부착된시설의소유자가토지의매수를원하는경우공부문 ( 완충지역설치계획을실행하는기관 ) 은이를의무적으로매수해주도록한다. 토지매수는토지수용법을준용하되, 완충지역조성계획이확정되면토지수용법제14 조및제16 조의규정에의한사업인정및사업인정의고시가있는것으로인정하여토지수용을시행하도록한다. 토지등의수용에관한재결의관할토지수용위원회는중앙토지수용위원회로한다. 이와더불어토지수용법을준용한토지매수 ( 수용 ) 절차, 토지매수가격혹은토지수용에대한보상, 토지매수를위한재원조달방안들이구체적으로제시되어야한다. xi

14 낙동강유역에대해서습지의복원과정을표준화하여적용할필요가있다. 즉위치특성의평가, 복원목표의규정, 복원방법선정, 복원의수행, 모니터링체계구축, 장기관리대책수립등의과정을표준화하고이를통해획득하게되는각종자료의 QC 및 QA 방안을정립하여야하겠다. 복원사업은습지유형, 훼손원인, 국부적인유역조건에의해규모, 복잡성, 비용이변하게된다. 대상지역의복원및환경보존분야의전문가집단은계획단계에반드시참가해야한다. 전반적인복원사업에확실한원칙이적용되며복원사업의계획및실행은각각의사업특성에맞추어져야한다. 예를들어복원사업의포괄적인모니터링이요구되더라도감시계획은위치특성조건에부합되는변경및사업규모에적합한조정이이루어져야한다. 각단계및대처활동은복원사업의계획및실행단계에서반드시고려되어야하는데, 먼저낙동강수계배후습지등에대한전반적인실태조사를실시하여습지보전 복원과생태계보전방안등을강구하고자연친화적인수변공간으로조성하여생태학습장등으로활용방안을강구해야한다. 낙동강유역에서는국토해양부에서제시한 낙동강유역종합치수계획보고서 내에천변저류지로검토되어있는바, 이를배수설계와연계하여활용하는방안이강구되어야하겠다. 낙동강수계배후습지등에대한전반적인실태조사를위해서국토해양부의천변저류지조성사업과연계하고, 습지보전 복원과생태계보전방안등을강구하고자연친화적인수변공간으로조성하여생태학습장등으로활용방안을강구하여야하며보호및복원필요성이있는대상습지선정기준을마련하고, 보호할가치가있는습지를대상으로습지보호지역을지정하도록한다. xii

15 CSOs 관리 낙동강유역에서의주요도시지역의오염유출원중의하나인 CSOs 에의한오염부하저감을위해서실제각시행단위별로사업시행시에는제반지역적특성 ( 수문 기상학적특성, 부지여건및하수관거시설계통, 오염부하발생패턴, 장래관거정비계획등 ) 에대한면밀한검토가필요하며이를토대로기술적분석을실시한후시설계획을구체화하여야한다. 세부적인시설계획검토내용및절차는각지역별여건에따라달라지므로일률적으로지정할수는없으나우선기초자료의수집및분석이이루어진후오염부하현황분석을하여시설기본계획이수립되면사업추진계획을세우는등의단계별진행이구체적으로검토되어야하겠다. 최근 CSOs 에대한대책필요성의인식이점차확산되고있으나아직까지하수관거또는하수처리장등기존하수도사업에비하여사업실적및기술적인축적이미비한상태다. 향후개선을위해서는합류식하수처리장의강우시운전대책을수립하여야한다. 낙동강유역하수처리장에서강우시운영현황을분석하고일차침전지에서의표면부하증가에따른슬러지유출, 무기고형물증가에따른생물반응조의미생물활성도저하등우천시합류식하수처리장운전문제를분석하여야겠고, 우천시방류수질기준의타당성을검토하도록한다. 낙동강유역내하수관거는대부분합류식관거시스템으로구성되어있어단기간에많은양의우수가차집관거로유입되는경우하수처리시설에과부하를주어운영에어려움이있다. 또한경제적인문제와운전상의어려움으로인하여우천시관거시스템에유입되는하수를전량처리하도록하수처리장을설치할수는없기때문에하수처리장시설용량이상으로유입되는하수는처리장유입전에우수토실을통해하천에방류하거나하수처리장에유입한후스크린시설과일차침전지를거쳐부유물질 xiii

16 과침전물질을제거한후하천에방류하고있다. 대부분의기존하수관거는관거부실로인해관거내누수와 I/I 발생량이많으며하수유속이낮을경우침전물등이하수관거저부에퇴적되어이로인해생물막이형성되어부패함으로써강우시초기우수의오염농도가높아지는원인이되고있으며과다설계된합류관거가설치된경우가많아건기시의낮은유속으로인해토사등고형물질이하수관거내에많이퇴적되어관로유지관리와하수처리공정에많은어려움이되고있는실정이다. 월류수관리방안은기존시스템의설비를개량, 보수하여차집용량을증대시키거나관거분류화, 침입수 / 유입수저감시키는등의방법이있으며, 발생원관리, 수집시스템제어, 저류, 처리등별도의설비나관리방안을마련하는방법으로나눌수있다. 따라서,CSOs 관리방안중새로운관리대안을적용하는방안과각기술들의오염물질제거방법, 적용가능성, 유지관리방안등에대한종합적인검토가요구된다. CSOs 관리를위한지하우수저류시설계획은합류식하수관거에서용량을초과한유량을일시저장하고강우종료후처리장이송또는자체적으로적절한처리를거쳐방류하는시설로현재까지는 CSOs 의관리방안중가장신뢰할수있는방안으로평가되고있다. 대구시는하수배제방식이합류식, 합병식, 분류식지역이존재되어있는지역으로지하우수저류시설설치로인하여 CSOs 의오염부하량삭감효과는합류식지역 72%, 분류식지역 50% 이며, 이에따라방류하천의수질이개선되는효과가있다. 또한일정량의강우를수집할수가있어침수방지효과도있는것으로검토되었다. xiv

17 실제적으로낙동강유역에서지하우수저류시설을건설, 운영하여그에따른효과를검증한예가전무한실정이며, 대구시의경우는그에따른공사비도 944,910 백만원으로매우크고, 지하우수저류시설설치시범지역선정을위한타당성조사 에서도사업계획을 5단계로구분하여 2005 년에서 2028 년까지장기적으로사업을추진할계획이다. 향후시범사업에서지하우수저류시설의효과, 운영, 관리등이검증된후에대구시에적용가능한지검토하여장기적인전략으로접근하여사업을추진하는것이타당하다고판단된다. 축산폐수의자원화 낙동강유역에서는가축사육두수가최근에급증하였기때문에지하수나지표수에대한가축분뇨오염문제는토양중의염류집적문제와같이심각하게받아들이지않고있다. 그러나가축분뇨에는수질부영양향화의원인물질이되는영양염류함유량이높기때문에환경용량을초과하는가축분뇨사용에의한토양오염과이로부터유래되는수질오염은앞으로중요한가축분뇨자원화제약요인으로작용할것으로판단된다. 정화시설을갖추지못하고있는부업규모의양축농가에서방류되고있는가축분뇨가오염을가중시키는데, 이경우에는부업규모의양축농가들을몇개의집단으로나누어공동정화시설을설치 관리하는것이요구된다. 정화시설을갖추었다해도시설의미비와관리운전기술의미숙으로정상정화처리가곤란하다. 이경우역시정부의축산업종사자에대한주기적인지도 교육으로보완될수있다. 축산폐수가방류기준이하로처리하더라도양축농가의대형화, 집중화로 배출량이증가되어방류하천의자정능력손실로수질오염을가중시킨다. 이는현재축산농가가안고있는가장난해한문제중하나로가축분뇨처 xv

18 리기술의연구 보급과점진적인방류기준의강화가현재로서는대책이다. 축산시설이부속시설인가축분뇨관리시설을설치하려면토지이용지역구별로지목을변경하거나시설설치에대한허가를얻어야하는데, 이와주로연관되는개별법률은농지의보전및이용에관한산림법, 자연공원법등이다. 가축분뇨의자원화시설은환경을보호하는시설로볼수있으므로관계법률을정비하여가축분뇨의자원화시설설치를용이하게해야하며, 축산농가에대한금융지원제도도정비되어야할것이다. 퇴비화시설은장단점을지니고있으므로실제시설설치시의선정기분을명확히제시할수있어야하나, 아직퇴비화방식의명칭및규격에대한통일도이루어지지않은상황이다. 또한적용할기술을채택함에있어해당기술이단발성에그칠가능성에대한심도있는사전기술검토를행하여시행착오로인한경제적손실을최소화해야할것이다. 이를위해서는관련연구단체와퇴비화설비생산업체, 축산농가등으로구성되는협의체를통한연구개발, 기술평가가이루어지는것이바람직할것이필요하다. 3. 하천내수질개선선진화 하도구간보정비 낙동강유역에는주로지방하천및소하천에많은보가하천에설치되어용수공급과수위유지시설로이용되고있다. 그러나이러한보의축조로인하여하천생태통로의차단, 보상류부의수질악화, 수변생물서식처의변화, 하천경관훼손등과같은환경적문제는자연환경의보전, 복원의중요성이점차커지는현시점에서간과하기어렵다 xvi

19 이를해결하기위해서는기능을상실한보를선정하여보를철거해야되는데, 보의철거에앞서철거에의한하상변동및하천형태변화등물리적영향, 수질변화및오염된저니이송 퇴적등화학적영향, 생태서식처변화등생물적영향을면밀히검토하고그에관련된기술개발이이루어져야한다. 낙동강유역의대부분의보는개인적으로설치 사용되기보다는지자체나하천관리청, 농촌공사등에의해관리되고있다. 따라서철거대상보후보는민의전반적인여론을반영하여하천관리청이나지자체에서선정하게된다. 보철거로인한영향평가단계에들어가기전, 먼저보의기능및용도상실여부를판단하여야한다. 먼저보의기능상실은상류부퇴적, 구조물노후화등으로인하여더이상보가기능을수행하지못하는경우를말하며, 보의용도상실은주변지역의토지이용변화등으로보의용도가사라진경우를말한다. 따라서이러한판단과정하에서보의기능및용도가모두사라진경우에는철거우선순위가높아지게되며, 단지기능또는용도만을상실하였을경우에는다른대안을고려하게된다. 서낙동강및낙동강하구둑수질개선 서낙동강의수질개선을위해관리유형별주요수질개선방안에있어점오염원의경우환경기초시설의확충, 환경기초시설의고도처리시설도입, 환경기초시설의방류수및폐수배출허용기준등을강화해야하고, 비점오염원의경우인공습지및저류조설치, 자연습지관리및녹지대조성, 환경친화적농 배수로관리등이있다. 또한, 서낙동강상 하류에설치되어있는대저수문과녹산수문의효율적수문관리를통해유수소통을원할히할수있는방안을강구하고앞선수질개선방안을효율적으로계획 추진할수있는서낙동강수계관리체제의정비가필요하다. 서낙동강의수질개선을위해서는점오염원과비점오염원올관리할수있 xvii

20 는오염총량제의실시, 수변정화가능의강화등의수질개선대책이필요하다. 이와더불어일반하천과는달리하천구배가완만하여자연유하능력이떨어져호소적성격이강한서낙동강의수질을본질적으로개선하기위해서는수문조작을통해수역내의유속을적절히조절하고이를통해수질개선을효과를확보하는것이효율적이라판단된다. 따라서하천내유수소통을개선하기위하여인근의낙동강물을대저수문을통해유입하는방안을분석하였고과잉공급에따른서낙동강하류지역의범람예방을고려하여녹산수문의배출증대방안중심으로검토하여야한다. 서낙동강수질개선관리방안으로오염총량관리제의시행, 효율적수문관리시스템의구축 운영외에보전가치가있는자연습지는보존 관리하고서낙동강본류주변지역중개발되어수질에악영향을크게미치게될것으로예상되는지역에대해서는토지를매입하여인공습지또는녹지대를조성하여하천의정화기능을강화시키는방안이필요하다. 유역내농경지에거미줄처럼연결되어있는농 배수로정비시콘크리트화및직강화하지말고자연적형태를유지하면서식생이풍부한수변환경을조성하여자연정화능력을향상시켜야할것이다. 또한, 하계식물플랑크톤의대량번식을예방하기위하여질소와인의관리가필요하리라보고녹조방지시설, 수초재배섬을이용한수질정화등의방안이필요할것이다. 서낙동강은현재유역내지방자치단체, 낙동강유역환경청, 부산지방국토관리청, 한국농촌공사등다양한주체들이관리하고있다. 하지만서낙동강유역관리를위한뚜렷한목표가없이각자의목표와대책수립으로상호간의체계적이고종합적인관리목표가없는실정이다. 이를위해서는서낙동강관리의목표를종합적으로설정하고이를달성하기위한관리주체간의역할분담이필요할것으로사료된다. 협의회를통해서낙동강 xviii

21 유역관리및수질개선을위해서는종합적인목표를설정하고유역내오 염물질의삭감, 하천수량의관리, 수질의개선등체계적이고효율적인상 호간의협조와노력이필요하다. 낙동강하구언의경우, 이권역에서수생생물의서식환경은염분농도의변화에매우크게영향을받으며, 염분농도가급격히변화하게되면특히, 식물플랑크톤군집구조에크게영향을미치게되고나아가하구해역의종다양성과생물생산력에영향을미치게된다. 담수로부터공급되는영양염류의공급은하구해역의생산성을높이는중요한요인으로작용된다. 상황에따라서하구둑의수문조작에의한일시적담수유입으로해수와담수의혼합작용이원활하게이루어지지못함에따라하구해역의생산성에도많은악영향을미칠것으로예상된다. 낙동강하구해역의생물생산성과종다양성을높이기위하여과거하구둑건설이전과같이상시방류시스템에가까운방식으로하구둑의운영시스템전환의득실을검토할필요가있다. 또한, 하구둑상류의담수권의경우하구둑건설로인하여기수환경의수역이영구담수환경으로확연히생태계변화가이루어진상태이므로용수이용에장애를초래하지않는범위내에서과거기수환경을복원하는방안에대하여동시에고려하여야할것이다. 4. 하 폐수처리시설선진화 하 폐수처리시설및하수재이용 낙동강유역에서의하 폐수처리시설의선진화를위한일반재이용처리는 기존 2 차처리공정이위주가되며질소 인의제거가반드시요구되지는 xix

22 않으나위생적인측면에서소독공정시포함시키는경우가많다. 일반재생처리는다양한생물학적영양소제거 (BNR) 공정으로질소 인과같은영양소제거와함께추가적으로부유물질및유기질을제거하여처리수질을고준위처리에가깝게확보될수있다. 고도재생처리는사용자와용도의위생조건에맞게공정을선정하게되는데, 질소 인및기타미량물질을제거할수있으며, 또한분리막과 AOP 공정등의추가도입을실시하게된다. 현재우리나라에적용가능한시스템은크게 3가지로나눌수있다. 기존처리장에 3차처리개념의공정을추가하는경우와기존 2차처리공정처리수에분리막을추가하는방안, 그리고처리장의수처리공정을 MBR 계열의분리막공정으로대체하고처리수를다시 R/O 등을통하여고도화시키는방안이있다. 낙동강유역에서의하수재이용율은비교적낮은실정인데, 그중에서도 70% 이상의재이용수를세척수, 냉각수, 청소수등에이용되고있으며나머지 30% 이하의용수도주로하천유지용수로사용되고있다. 하수재이용을위한광역중수도시설이현재우리나라에거의설치되어있지않아초기설치비용과유지관리비용, 재이용공급관로신설등으로인해경제적손실이발생하여지자체에서는재이용수사용을회피하고재이용수는세균, 바이러스등병원균의존재가능성이있고, 색도및냄새등에의해심미적거부감으로인해구체적인대책이필요하다. 기존의공정을개선하여하수 ( 산업폐수 ) 를재이용하기위해서는기초적인 연구가선행되어야하며단계별로각인자를고려하여다음과같은과정 에의해서공업용수재이용방안을검토하여야한다. - 산업폐수의발생원별로분류하고, 폐수재이용을목적으로하는대상공 정을분석한다. 즉폐수의발생원을제품을생산하기위하여사용되는원 xx

23 료와각단위공정의특성등으로분류한다. -폐수의발생원별분류를통하여재이용에적합한폐수를선정한다. 폐수의발생량과처리비용등의인자를고려하여재이용에대한적합성을평가한다. 특히공정에방해가될수있는성분이무엇인지를밝히는것이가장중요하다. -각공정마다사용되는공업용수의수질기준을조사하여야하는데, 먼저폐수를재처리하였을때이수질기준에적합한용수를생산할수있는지를검토하고이어서목표가되는수질을얻기위한고도처리시스템을구성하여재이용을통해얻어지는비용분석을수행하여경제성을평가하여야한다. 농업용수에있어서는기존의하천수나농업용저수지의물을활용하여용수를충당하기에상수도와같은깨끗함과심미적인거부감에대한문제가줄어든다. 다만하수처리수의수은, 카드뮴등과같은중금속의오염에대해안전하면사용하는농업인의봄철고충을덜어줄것이다. 농업용수로의활용을위해서는우선적으로농업인들에게재이용수의중금속오염에대한안전함과재이용수공급시설의설치에서공급까지에대한부담금이없음을교육하여야하고공급하고자하는경작지의농업인의동의하에실시하여야한다. 양질의방류수를처리하기위한재처리시설및안정적으로공급할수있는관로, 기타부대시설에대한사업을통해안정적으로농업용수를공급할수있으면봄철가뭄에대한대책및생산성향상에도움이될것이다. 낙동강유역의경우농업용수의부족함이강수량이특히적은봄철, 즉 4, 5월에주로발생한다. 하지만농업용수사용에있어적절한수질기준이필요하고또논농사및화훼농사등에있어서는적용가능하나과일, 채소류등과같이세척하여바로먹을수있는농산물에대해서는제외시켜 xxi

24 야한다. 자동수질측정망의운영 낙동강유역에설치된자동측정망의운영실태를살펴보면조기경보발령의실적이저조하게나타나고있다. 이는수질자동측정기기의설치위치가실제로문제시되는공단하류보다취정수장상류위치로수질이양호하기때문에발생하는문제이다. 자동수질유량측정망개별모니터링으로는과학적이고전체적인물관리가곤란하다는문제점또한발생한다. 수질관리는배출되는오염원뿐만아니라수질 / 수생태건강성등종합물환경평가가수행되어야하나자동측정망으로는이들에대한자료를모두고려할수없기때문이며, 이들자료의경우는수질측정망과상관성분석이곤란하기때문이다. 따라서자동측정자료결과만으로는주변의수질변화등수계특성해석에한계가있으므로수질자동측정자료의활용도가크게저하될것으로판단된다. 또한수질자동측정망은측정되는자료의신뢰성이무엇보다중요한데현재낙동강유역의경우는실시간측정자료의검증시스템이미흡한상태이다. 수질자동측정망의활용을최대화하기위한운영방안의개선이필요하다. 따라서조기감시기능외수질관리및수질경향성분석등에대한운영방안을모색하고목적별분류에적합한지점과항목조정이필요하다하겠다. 실제로낙동강유역의경우산업단지부근에서의오염물질배출로인한수질오염사고가빈번히발생하기에이러한산업단지하류에수질자동측정기기를집중적으로배치할필요가있을것이다. 또한목적별관리에적합한지점을선정하고이러한지점에특화하는방안을마련해야하겠다. 수질관리를위한수질측정망의경우는설치지점을취정수장상류와 하 천본류및지류에설치를하고, 수질감시를위한수질측정망의경우공 xxii

25 단하류와폐수 TMS 관리지역에설치를하여야한다. 만약수질측정망과 동일지점의측정항목은자동측정항목으로대체활용하는방안도고려할 수있을것이다. 수질측정망등과연계하여과학적물관리기반을구축하기위해수질측정망은수생태를집중적으로모니터링하고, 자동측정망은이화학적모니터링을강화하여효율적이고과학적으로운영하는것이필요하다. 그리고측정자료물환경정보시스템에연계관리하여측정자료의활용도를높이고, 모니터링및데이터베이스는측정망별운영하여자료의신뢰도를확보하여야한다. 수질오염사고발생에대비하여조기대응을위한배출원추적시스템을보완하고, 이를통해하천수질종합감시시스템과배출업소추적시스템을효율적연계운영할필요가있다. 5. 유역통합수질관리선진화 유량 수질통합관리방안 물관리체제에관하여우리나라에서는그동안무수한논의가진행되어왔다. 그러나대부분의경우물관리체제를물관리기구의문제로서파악하여주로기구체계에한정하여다루었다. 또한논의대상은수량과수질의관리기능을개편하는수준에머물렀다.2008 년도에물관리기본법이추진된다면효율성이부족한분리관리를개선하고미흡한제도적장치를보완하며물관련법령과계획을통합하는내용이포함되어야한다. 이러한방향이우리나라의물관리체제가선진국형으로전환하는초석이될것이다. 낙동강유역의댐건설등으로인하여갈수및저수시의유황은저수량기 xxiii

26 준으로왜관지점의경우 83 년도 27.2m 3 /s 에서 07 년도 49.9m 3 /s 로유량이증가하였고, 진동지점의경우 81 년도 60.0 m 3 /s 에서 07 년도 95.0 m 3 /s 로유량이각각증가하였다. 유량증가에따라수질개선이기대될수있었으나, 오염원 ( 점원및비점원 ) 의증가로유량증가를고려한수질개선의효과는상대적으로미흡한상황으로유황개선과병행한수질의개선이요구되는상황이다. 낙동강갈수기물수지분석으로 2006 년 8월에고시된낙동강하천유지유량을고려하여갈수기물부족을 K-WEAP 모형을적용하여검토하였다. 물수지분석의범위는경북상주시낙동면에서부산다대포연안까지각행정구역을기준으로분석을실시하였다. 물수지분석의기본방향은낙동강갈수기시대구인근의물부족을분석하며, 수질악화시를가정하여대구, 구미, 칠곡의방류구시설을부산다대포연안으로이전하는상황을가정하여분석하였고, 각경우에대한용수부족율 ( 충족율 ) 을제시하였다. 인위적인행정경계를넘나드는물을효과적으로관리하는기본적방향은통합적인관점에서협력적정책을추진하는것이다. 효율적인물관리체제의정립의절차적차원의노력은입법기관의역할이긴요하다. 입법기관인대한민국국회의역할은바로개별조직이수단적합리성에의존하지않고협력적연대가가능하며협력에대한인센티브가제공되는제도적장치를마련하는것이다. 최근 15 년동안우리나라의수자원문제가기본적인욕구에서복합적이고지역적인문제로발전되었으나우리의물관리체제는이전과거의동일한체제를유지하고있다. 우리의수자원문제는사회와경제발전과함께새로운양상으로나타나고있는데, 이를해결해야할담당조직이불분명하다. 왜냐하면, 우리의물관리체제는, 기본적인욕구를해결하기위한, 기능별정책의수립과사업의추진이용이한기존의구조를고집하고있 xxiv

27 기때문으로이를보다자세히기술하면다음과같다. -우리의물관리체제는통합조정권한을가진중앙조직이없으며각부처는수직적인자체조직을통하여물관리업무를수행한다는것이다. 국토해양부는각유역에있는홍수통제소와수자원공사를통하여, 환경부는각유역별유역환경관리청과환경관리공단을통하여, 농림수산식품부는농촌공사를통하여, 행자부는소방방재청을통하여, 지방자치단체에물관련업무를지시하고, 지방자치단체는물사용자를관리하는구조를가지고있다. 이러한문제때문에 1997 년 1월국민총리훈령제344 호로서각부처가개별적으로수행하고있는물관리정책을유기적으로통합 조정하기위해 물관리정책조정위원회 가설치되었는데,2005 년 5월그실효성을인정받지못하고폐지되었다. 이위원회가실패가이유는통합 조정을위한법적뒷받침을받지못했기때문이었다. 이미개별법령에의하여독립적으로추진되고있는중앙부처의물관련업무를하위의국무총리훈령으로통합 조정할수없었기때문이다. -우리의물관리체제는유역단위에서물문제를통합적으로다룰조직이미흡한실정이다. 우리의물문제는이제는전국적인문제라기보다는, 임진강유역의홍수관리, 낙동강유역의홍수관리와수질관리, 금강유역의상하류용수배분등, 지역또는유역으로특화되어발생하고있다. 또한, 이러한문제는홍수, 수질, 용수배분등으로문제가표면적으로는 단순 화되어제기되고있지만해결을위해서는복합적인접근이필수적이다. 홍수, 수질, 용수배분등이실제는밀접하게연계되어있기때문이다. 따라서이미유역별로설치되어있는국토해양부의하천관리위원회와환경부의수계관리위원회와같은자문위원회가있지만제기된문제들을해결하지못하고있는것이다. xxv

28 유역통합수질관리방안 물관리의세계적인추이는통합유역관리 (IntegratedWatershedManagement) 개념을지향하고있다. 하천관리역시하천의연속성을고려한공간개념의통합유역관리가바람직하다. 그러나우리나라는하천을행정구역단위로분할하여중앙부처와여러지자체가관리하고있으므로상 하류뿐만아니라좌우안의연계관리도어려운실정이다. 더욱이지방하천의유지 보수업무가시 도지사또는시 군 구청장에게위임되어있으나지자체의조직, 인력및예산이부족하여적절한업무수행은불가능한실정이라할수있다. 현행하천관리는조직별로다원화되어통합적인조정 관리기능이미약하여, 유역별물부족과수질오염문제, 빈번한홍수와가뭄재해, 수리권분쟁등이끊임없이이어지고있다. 이러한상황은우리의궁극적목표인 인간과자연이어울려사는지속가능한하천환경조성 과점점멀어지게될것이다. 이제는유역단위의하천관리체계로전환해야할시점이다. 유역관리체계로효율적으로수행하기위해서는주요수계에유역하천관리청설치를제안한다. 아울러하천시설물의유지 보수 감시를전담할하천관리공단을신설하여이수 치수 하천환경을포함한물문제에적극적으로대처하여야할것이다. 하천은상류와하류가유기적인연관을가지고유역관리를통하여이수, 치수및하천환경계획과균형을이루어야한다. 수자원종합계획, 유역종합치수계획 하천환경계획및국토종합계획등은통합계획아래추진하고, 부처간의유기적인연계와협조체계를구축하도록한다. 현재수질관리는하천의유량관리와연계되어실시하여야하는실정이다. 강우시에유역에서배출되는비점오염원의문제도심각할뿐아 xxvi

29 니라, 유역내의많은오염발생원이존재하여단순히하천만관리해서는안되는것이다. 따라서유역통합수질관리의필요성이대두되고있다. 이러한유역수질개선을위한주요요소로는유역의실태조사, 오염물질처리기술, 재정적지원, 정책및법규의지원그리고처리및투자우선순위선정과유역통합관리기술그리고의사결정시스템등이뒷받침이되어야한다. 유역의실태조사를살펴보면우선오염원의특성파악이중요하다. 유역의현황이현재어떠한지, 유역내에어떠한오염원이존재하며, 또한그오염원의특성이어떠한지에대한조사가충실이되어야한다. 그리고수처리관련기간시설이어떻게구성이되어있고, 어떠한상태인지에대한파악이필요하다. 수질오염의관측체계가어떠한지관련규정은어떠한지에대한조사도뒷받침이되어야할것이다. 오염물질처리기술의확보는오염유형및오염물질별처리기술이확보되어야하고, 수치모형을이용한현황파악과오염원의추적및수질오염예측기술이필요하다. 오염지역의오염물질에관한자료의수집과정보를제어할 Database 구축및통합관리를지원가능하여야한다. 또한관련된관련 R&D 를통하여유역통합수질관리기술을확보하는것도필요하다. 실태조사와처리기술의확보가완료되면수질개선을위한주오염원처리우선순위를설정하여야할것이다. 이는가장효율적으로수질을개선할수있는방안으로꼭필요한과정의하나이다. 이러한과정이확실히진행되지않으면막대한예산을들이고도수질개선이전혀이루어지지않을수도있음을명심해야한다. 오염원처리우선순위외에도오염원처리시설에대한시설투자우선순위와기술, 재원, 법제개선등유역수질개선에있어우선순위를설정하여야한다. xxvii

30 Ⅴ. 결론 낙동강유역에서의수질관리를위해서그간정부에서추진되어온수자원장기종합계획, 물환경관리기본계획및관련자료를검토하였고, 최근낙동강의수질변동추세를파악하였다. 선진국에서의수질악화사례및수질사고, 이에대한해결방안등에대해서미국, 일본,EU 사례등을분석하여정리하였다. 또한, 낙동강유역에서의수질개선대책수립을위해서댐유역, 상류유역, 중류유역, 하류유역에대한수질문제현황과문제점을제시하였다. 본연구를통해얻은주요연구결과는다음과같이요약할수있었다. 댐유역에서는집중호우시탁수발생의문제, 수질과관련된방류량의결정문제, 호소의부영양화문제등을검토하였다. 낙동강상류부유역에서는비점오염원유입의문제, 축산폐수유입문제, 상류부의유량부족으로인건천화문제등이고려하였고, 중류부유역에서는대규모폐수처리장에서의방류수유입문제, 독성오염물질유입방지를위한수변완충대의조성문제, 상수취수원의이전문제, 빈번히발생하는수질사고의문제등을검토하였다. 하류부유역에서는상수원수의수량및수질확보문제, 취수원의이전문제, 정체수역에서의녹조류발생문제, 하구언의해수유입과수질악화문제등을고려하였다. 오염총량제도의선진화를위해서오염부하지속곡선에의한오염총량이행여부의판단기준의정립, 오염부하량산정과정의정량화, 오염총량기준유량의확립에대하여분석하였고, 비점오염원저감의선진화계획수립을위해서수변완충지대조성, 습지의복원,CSOs 의관리, 축산폐수의자원화방안등이필요한것으로판단되어이에대한분석과향후개선방안을제시하였다. 하천에서의수질개선의선진화를위해서본하도구간의보정비, 친환경적 준설및준설토의처분, 낙동강하구언및서낙동강수질개선방안등이 xxviii

31 필요한것으로판단되어이에대한분석을실시하다. 하 폐수시설계획및관리의선진화를위해서하 폐수시설처리효율화및유지관리, 하수의재이용, 자동수질관측망의체계적인운영이필요한것으로판단되어이에대한분석을실시하였고, 향후개선방안을제시하였다. 유역통합수질관리의선진화를위해서취수장이전및다변화, 수량 수질 통합관리, 낙동강유역에적합한유역수질통합관리방안등이필요한것 으로판단되어이에대한분석을실시하였다. 낙동강유역에서의수질개선을위해서는적합지수개발과제시를통한현 황파악및수질개선에따른지수개선시나리오제시가필요할것으로 판 단되었다. 이에필요한요소로서는오염원특성 ( 종류, 규모, 주오염원특성 등유역현황 ), 수처리관련기반시설상황, 관측체계, 관련규정등을정비 하여야할것으로판단되었다. 낙동강수질개선의선진화를위해서는기술개발, 재정확보, 규제강화, 투자우선순위결정및유역관리기술등이확립되어야할것으로판단되었다. 기술개발의측면에서는오염유형분류및오염물질별처리기술, 수치모형을이용한현황파악, 추적및예측기술, 수질모니터링기술, 환경기초시설의설계고도화기술,Database 구축및통합관리지원기술등이포함될수있겠다. 재정확보의측면에서는 SuperFund 형태의수질개선관련재원확보가필 요할것으로판단되며, 규제강화측면에서는수질개선관련정책및법규지 원이요구되며이를통해서오염감소, 수질개선, 토지매입, 주민이주등 고 려할수있겠다. 투자우선순위의작성을위해서는수질개선을위한주요 오염원처리우선순위, 관련시설투자우선순위, 기술, 재원, 법제개선등 유역수질개선에있어우선순위제시등이필요할것으로판단된다. 통합관리기술측면에서는 BMP 기술의확보를통한각종오염물질유입의 xxix

32 감소가필요하며,DSS(DecisionSupportSystem) 구축을통한유역수질개선에필요한각종의사결정지원시스템구축이요구된다. 향후낙동강유역에서도보다적극적인발생자부담체계확립, 토지매입, 주민이주, 오염원처리등의개념을활용한 Brownfieldprogram 접근법등의도입을검토함으로써능동적수질관리및개선프로그램을적용하는것이바람직할것으로판단된다. Ⅵ. 연구결과의활용방안 낙동강유역에서부하지속곡선과같이전체유량조건을고려한오염총량관리기법의적용을위해서는장기간의일유량자료와이에상응하는수질자료가필요하다. 이를위해서수문모형화기법등에의한장기간일유량자료도출및유량지속곡선, 부하지속곡선작성과병행한해석으로활용하여야한다. 낙동강유역에대해서습지의복원과정을표준화하여적용할필요가있다. 위치특성의평가, 복원목표의규정, 복원방법선정, 복원의수행, 모니터링체계구축, 장기관리대책수립등의과정을표준화하고이를통해획득하게되는각종자료의 QC 및 QA 방안을정립하는방안을제시하였다. 낙동강유역에서는국토해양부에서 낙동강유역종합치수계획보고서 내에기제시한천변저류지로검토되었다. 실제천변저류지설치가가능한지역으로서 75 개지구를선정된바, 이를배후습지와연계하여활용하는방안이강구되어야하겠다. 이를위해서습지보전 복원과생태계보전방안등을강구하고자연친화적인수변공간으로조성하여생태학습장등으로활용할수있겠다. xxx

33 낙동강유역에서의초기우수에의한오염을저감하기위해서는유역중류에위치한대구시에대한철저한관리가필요하다.CSOs 의처리를위해서대구시의경우는그에따른공사비도 9,500 억원으로매우크고, 지하우수저류시설설치시범지역선정을위한타당성조사 에서도사업계획을 5단계로구분하여 2005 년에서 2028 년까지장기적으로사업을추진할계획이다. 향후시범사업에서지하우수저류시설의효과, 운영, 관리등이검증된후에대구시에적용가능한지검토하여장기적인전략으로접근하여사업을추진하는것이타당하다고판단된다. 낙동강갈수기물수지분석을위해서낙동강하천유지유량을고려하여갈수기물부족을평가하였다. 물수지분석의기본방향은낙동강갈수기시대구시취수장의상류이전시나타날수있는유역에서의물부족상황을검토하였으며, 수질악화시를가정하여대구, 구미, 칠곡의방류구시설을부산다대포연안으로이전하는상황을가정하였다. 각경우에대한용수부족률 ( 충족률 ) 을제시하였고, 이를낙동강유역에서통합적인용수수요분석에활용할수있을것으로판단된다. 낙동강유역의댐건설등으로인하여갈수및저수시의유황은저수량기준으로왜관지점의경우 83 년도 27.2m 3 /s 에서 07 년도 49.9m 3 /s 로유량이증가하였고, 진동지점의경우 81 년도 60.0m 3 /s 에서 07 년도 95.0m 3 /s 로유량이각각증가하였다. 오염원 ( 점원및비점원 ) 의증가로유량증가를고려한수질개선의효과는상대적으로미흡하게나타나고있어, 유황개선과병행하여수질이개선되도록체계적인유량-수질의통합관리체계구축이필요하겠다. 최근지구온난화와이상기후등으로인하여수량의변동성이크게나타나 며, 이에따라낙동강유역에서의수질관리상어려움이예상된다. 이를위 xxxi

34 해서최근미국, 일본및 EU 국가들의유역수질관리체계및오염사고의개선방안등을조사하였고, 수량및수질관련관측및정보체계와수질확보를위한다양한관리체계에대하여분석함으로써, 향후낙동강유역에서의유역통합수질관리시스템구축에활용될수있는방안을제시하였다. xxxii

35 목 차 제 1 장서론 1 제 2 장해외의수질관리사례분석 해외유역수질관리현황 미국 일본 EU 해외수질오염및개선사례 미국사례 일본사례 EU 사례 84 제 3 장낙동강유역의물관리현황 낙동강유역의개황 유역의개황 하천수계특성 수자원장기종합계획검토 수자원부존량및이용현황 물수급전망을위한기초정보구축 낙동강권역물수급전망 108 xxxiii

36 3.3 낙동강수계물관리종합대책검토 물관리종합대책의성격 물관리종합대책의주요실적 물관리종합대책의투자실적 물관리종합대책전후수질현황 유역별수질관리문제 권역별수질평가및문제점분석 낙동강유역수질개선을위한방안 146 제 4 장낙동강유역의수질개선대책 오염총량제도의선진화 현황및문제점 해외사례 개선방안 비점오염원저감선진화 현황및문제점 국내 외사례 개선방안 하천내의수질개선선진화 현황및문제점 국내 외사례 개선방안 하 폐수처리시설 현황및문제점 해외사례 341 xxxiv

37 4.4.3 개선방안 유역통합수질관리선진화 현황및문제점 국외사례 개선방안 392 제 5 장결론 399 제 6 장연구결과의활용방안 403 참고문헌 405 자문의견조치내용 409 xxxv

38 표차례 표 외국의수질자동측정항목에대한국가별, 자치단체별비교 61 표 사업국별주요업무 72 표 각기관별역할과책임 73 표 지상관측지점일람표 88 표 토양부호별특성 92 표 유역내행정구역별토지지목면적현황 93 표 유역내세부행정구역별토지지목면적현황 94 표 유역내세부행정구역별토지지목면적현황 ( 계속 ) 95 표 낙동강수계하천등급별현황 96 표 행정구역별하천현황 96 표 국가및지방하천현황 97 표 유역면적규모별하천현황 ( 단위 : 개소 ) 97 표 월별생활용수수요량변화율 103 표 낙동강권역생활용수수요량변화율 104 표 낙동강권역소유역별공업용수수요량 ( 기준수요시나리오 ) 105 표 낙동강권역소유역별농업용수수요량 ( 기준수요시나리오 ) 107 표 낙동강권역물수급전망 ( 기준수요시나리오 ) 109 표 낙동강수계물관리종합대책 ( 단위 : mg /L) 111 표 물관리종합대책의주요특징 112 표 수질오염총량제추진상황 113 표 낙동강유역의수변구역 115 표 대강수계수변구역지정범위 116 표 낙동강수계의특정수질유해물질배출시설입지제한지역 117 표 물이용부담금징수실적 ( 백만원 ) 118 xxxvi

39 표 낙동강대책투자실적 118 표 권역별 연도별환경기초시설투자현황 ( 백만원 ) 119 표 권역별시설별환경기초시설투자현황 ( 백만원 ) 120 표 수질관측항목및주기 121 표 각권역별관측소수및면적 123 표 각권역별관측소관측기간 124 표 낙동강유역의월별 BOD,COD,Chl-a 변화추이 131 표 조류예보기준 132 표 낙동강유역의하천유지유량 ( 중앙하천위원회 ) 134 표 낙동강상류권역의수질현황 135 표 임하댐의연도별수질추이 () 136 표 낙동강중류권역의수질현황 139 표 낙동강하류서부권역의수질현황 141 표 남강댐의연도별수질농도 () 142 표 낙동강하류동부권역의수질현황 144 표 오염총량관리대상물질비교 (3 대강수계 ) 154 표 오염총량제도와총량규제의비교 156 표 우리나라의오염총량제도와외국의총량규제비교 158 표 미국과일본의수질총량관리제 170 표 일본의배수규제항목및허용농도 ( 생활환경관련항목 ) 172 표 일본의배수기준중유해물질의종류및기준치 173 표 4.1.7EU 의수질환경규제집행체계 175 표 우리나라와독일의유해도등급비교 ( 예 : 구리 ) 175 표 낙동강오염총량제에적용되는토지이용별원단위 181 표 지적법상의지목분류 182 표 오염총량제에서비점오염원적용시분류표 182 표 지형정보기반지목원단위기법해석결과 183 xxxvii

40 표 낙동강유역의상수원수계토지매수현황 (2006.6) 193 표 낙동강수계매수토지행정구역별면적및비율 195 표 낙동강유역의습지분포현황 200 표 도시지역 CSOs 발생오염농도조사사례 ( 환경관리공단,2004) 203 표 4.2.5CSOs 처리기술의종류 (O.K.Yamanouchi,2006) 204 표 비점오염원저감시설설치에따른각종효과 ( 환경부,2007) 205 표 4.2.7CSOs 관리시설비교 (2007, 환경부 ) 206 표 국내유수지및빗물펌프장현황 ( 환경부,2006) 210 표 빗물이용시설설치. 운영실태 ( 출처 : 환경부,2007) 213 표 가축분뇨의배출량과 BOD 부하량의비교 214 표 축종별환경오염발생비율 214 표 가축분뇨의배출량과 BOD 부하량의비교 214 표 가축분료처리방법별처리비용의비교 219 표 축산뇨처리및분폐기물퇴비화기술분류 222 표 식생별제거효율분석결과 (%) 229 표 자유수면습지와여과습지의처리효율 231 표 인공습지처리시스템의구성및내용 232 표 평상시의유입수수질농도 233 표 강우시의유입수수질농도 233 표 인공습지설계처리율 234 표 처리시스템의구성 235 표 평상시유입수수질농도 236 표 강우시유입수수질농도 236 표 설계처리율 236 표 뉴질랜드인공습지의배출허용요구량 246 표 자발적참여유도제도 247 표 토지수용에대한기타보상 ( 토지수용법 ) 252 xxxviii

41 표 시설계획및공사비 264 표 축산폐수퇴비화방안 266 표 곡릉2보의철거전ㆍ후종다양도지수변화비교 285 표 고탄보철거전ㆍ후종다양도지수변화비교 289 표 용도별재이용처리특징 ( 환경부,2007) 321 표 고도재생처리사례 ( 유량및농도는평균값 )( 환경부,2007) 322 표 4.4.3A/O,PhoSrip 공정의장점및단점 324 표 용도별하수처리시설처리수재이용현황 (2005)( 출처 : 환경부 )335 표 각국의하수처리수재이용현황 ( 출처 : 환경부,2007) 336 표 연도별중수도시설설치현황 ( 환경부,2007) 336 표 하수재이용시범사업확대시행현황 ( 환경부,2007) 337 표 수질자동측정기기부착대상종류및사업장 339 표 농업용수수질권고기준추가항목 () 367 표 용도별하수처리수재이용수질권고기준 ( 환경부,2007) 368 표 하수처리수재이용목표 ( 환경부,2007) 369 표 왜관 진동지점의연도별유황 373 표 물관리중앙조직의주요업무 375 표 시나리오Ⅰ 모의결과 379 표 시나리오Ⅱ 모의결과 382 표 각국의물관리제도의특징 390 xxxix

42 그림차례 그림 낙동강수질개선선진화대책수립 3 그림 실시간유출지도샘플 10 그림 지역별실시간유출지도샘플 ( 출처 :USGS) 11 그림 샘플지역의유역정보와제공되는자료유형및목록 12 그림 2.1.4NAWQA 홈페이지 16 그림 2.1.5NAWQA 프로그램의하천및대수층구분 17 그림 2.1.6NAWQA 프로그램의 DataWarehouse 의예 18 그림 각종 mapping 형태에따른관측소현황 21 그림 2.1.8CleanWaterAct 에따른수질결정과정 23 그림 미전역수질관리를위한 10 개의관리구역 24 그림 지역 9의물관리프로그램홈페이지 24 그림 지역 9번과멕시코국경사이의수질관리지점 25 그림 지역수량수질정보획득과정 26 그림 EPA 에서운영하고있는수질관련웹기반 EnviroMapper 27 그림 미전역에대한악화수체현황및 TDML 정보샘플 29 그림 수질악화원인별빈도샘플 30 그림 TDML 관련샘플빈도 31 그림 수자원통합관리를위한연방정부와주정부및지방정부의기능 32 그림 텍사스주의유역관리절차 34 그림 RiverAuthority 의수질관리절차예 (BrazosRiverAuthority)35 그림 수자원통합관리에따른유역계획절차 36 그림 일본전역의수질기준에따른중금속측정치 41 그림 일본환경성홈페이지 ( 42 그림 일본물환경종합정보사이트 44 xl

43 그림 전국하천의 BOD 측정자료 45 그림 도쿄만의수질현황 46 그림 이세만의수질현황 47 그림 오사카만의수질현황 49 그림 세토내해의수질현황 50 그림 도쿄도공공용수역 BOD 측정자료 ( 연자료 ) 51 그림 도쿄도공공용수역 BOD 측정자료 ( 월자료 ) 51 그림 이세만의 COD 측정데이터 52 그림 도쿄만에대한수질자료 53 그림 국토교통성하천국홈페이지 54 그림 일본의관할지역구분 55 그림 天竜川의하천정보 55 그림 하천국의댐사업에대한정보 56 그림 국토교통성하천국의수문, 수질데이터베이스홈페이지 57 그림 웹기반수문수질정보표출시스템 57 그림 유럽유역관리계획개념도 58 그림 WISE(WaterInformationSystem foreurope) 메인화면 59 그림 하천의연평균 BOD 59 그림 하천의연평균질산염 60 그림 영국의 BathingWaterQuality 60 그림 영국의생물학적 / 화학적수질변화경향 (2000,2006) 63 그림 T-P/T-N 변화 (2000,2006) 63 그림 영국의물관련기업분포 65 그림 영국템즈강 : 갈대와모래톱의조성으로수질정화기능제공 66 그림 영국 Grand UnionCsnal 67 그림 독일환경부주화면 68 그림 연방수질법제정을위한주정부와연방정부사이의협력체계도 69 xli

44 그림 유역의지질도 90 그림 유역의토양도 91 그림 행정구역별토지지목구성비 93 그림 한국의수자원부존량 ( 74~ 03) 99 그림 우리나라수자원이용현황 ( 03) 100 그림 낙동강권역수자원이용현황 ( 06) 100 그림 전국유역의 30 년연유출량 ( 74~ 03) 102 그림 낙동강유역의 30 년연유출량 ( 74~ 03) 102 그림 낙동강권역강수량과 2011 년물과부족량 ( 기준수요시나리오 )108 그림 전국물과부족지역분포현황 ( 기준수요시나리오 ) 110 그림 오염총량관리제도시행절차 114 그림 총투자액중권역별비율 119 그림 계획대비투자액비율 119 그림 총투자액중사업별비율 120 그림 시설별계획대비투자액비율 120 그림 낙동강 BOD (1992) 126 그림 낙동강 BOD (1997) 126 그림 낙동강 BOD (2002) 126 그림 낙동강 BOD (2007) 126 그림 낙동강 COD (1992) 127 그림 낙동강 COD (1997) 127 그림 낙동강 COD (2002) 127 그림 낙동강 COD (2007) 127 그림 낙동강 T-N (1992) 128 그림 낙동강 T-N (1997) 128 그림 낙동강 T-N (2002) 128 그림 낙동강 T-N (2007) 128 xlii

45 그림 낙동강 T-P(1992) 129 그림 낙동강 T-P(1997) 129 그림 낙동강 T-P(2002) 129 그림 낙동강 T-P(2007) 129 그림 낙동강클로로필a(1992) 130 그림 낙동강클로로필a(1997) 130 그림 낙동강클로로필a(2002) 130 그림 낙동강클로로필a(2007) 130 그림 낙동강상류유역의 BOD 변화추이 136 그림 낙동강상류유역의 COD 와 Chl-a 변화추이 137 그림 낙동강상류유역의 TP 와 Chl-a 변화추이 137 그림 낙동강상류유역의 TN 과 TP 변화추이 137 그림 낙동강중류유역의 BOD 변화추이 139 그림 낙동강중류유역의 COD 와 Chl-a 변화추이 139 그림 낙동강중류유역의 TP 와 Chl-a 변화추이 140 그림 낙동강중류유역의 TN 과 TP 변화추이 140 그림 낙동강하류서부권역의 BOD 변화추이 142 그림 낙동강하류서부권역의 COD 와 Chl-a 변화추이 143 그림 낙동강하류서부권역의 TP 와 Chl-a 변화추이 143 그림 낙동강하류서부권역의 TN 과 TP 변화추이 143 그림 낙동강하류동부권역의 BOD 변화추이 145 그림 낙동강하류동부권역의 COD 와 Chl-a 변화추이 145 그림 낙동강하류동부권역의 TP 와 Chl-a 변화추이 145 그림 낙동강하류동부권역의 TN 과 TP 변화추이 146 그림 4.1 낙동강유역의수질문제현황도 150 그림 4.2 낙동강유역별수질문제의분류 151 그림 유량지속곡선의작성예 176 xliii

46 그림 부하지속곡선의작성예 177 그림 부하량도식화 177 그림 수체손상 ( 오염 ) 상태진단 178 그림 4.1.5TMDL 계획수립 178 그림 이행사항평가 178 그림 오염부하량산정과정의정량화 180 그림 낙동강유역에서의지목에따른분류및유역경계 183 그림 토지이용도 (1975,1980) 186 그림 토지이용도 (1985,1990) 186 그림 토지이용도 (1995,2000) 187 그림 수변구역조성의기능 192 그림 낙동강유역상수원수계토지매수현황 (%) 194 그림 제방이축조된하천에서의수변구역구분 197 그림 제방이축조되지않은하천에서의수변구역구분 198 그림 수변구역종합관리대책의시행 199 그림 유수지를이용한 CSOs 관리방안 ( 출처 : 환경부,2007) 212 그림 남한강좌안 ( 경기도양평군 ) 의시험완충지개요 227 그림 실내실험에서의오염물질제거효율 228 그림 잔디와나대지의평균 SS 저감효율 228 그림 수변완충지대식생구역별오염부하량저감율비교 229 그림 미농무부의수변삼림완충구역예시 (CREP-CP22,2000) 237 그림 수변삼림완충구역의모식도 238 그림 북해도의농경지완충대및농장완충대의모습 243 그림 북해도밭주변에조성된초지완충대 243 그림 하코네습지식물원의저습지를이용한수질정화 244 그림 아라가와의갈대밭과생물서식처안내판 244 그림 토지수용에대한기타보상 ( 토지수용법 ) 251 xliv

47 그림 습지복원을위한단계 255 그림 천변저류지위치도 258 그림 고정오리피스우수토실 260 그림 CSOs 및초기강우관리방안 261 그림 전국도시지역확대적용수행절차 263 그림 낙동강원수의존도 '06 년낙동강취수량 640,739 천m3기준 274 그림 곡릉2보위치도 281 그림 보본체철거 (2006 년 4월 ) 281 그림 곡릉2보철거현장 282 그림 보철거전후의식생변화 283 그림 보철거전후의저서동물변화 284 그림 곡릉2보철거후소상한어류 (2006 년 11 월 ) 285 그림 한탄강고탄보위치도 286 그림 고탄보보철거에따른보상하류수질특성분석 288 그림 고탄보보철거전후의식생변화 288 그림 고탄보보철거전후의저서동물변화 289 그림 고탄보보철거전후의어류변화 290 그림 고탄보철거후소상한어류 (2007 년 10 월 ) 290 그림 Jacksonstreetdam 철거전 후 297 그림 Rockhildam 철거전 후 (americanrivers 등,1999) 299 그림 Quakerneckdam 철거전 후 (americanrivers 등,1999) 302 그림 Maison-RoughnesDam 철거전경 304 그림 Saint-EtienneduViganDam- 철거전 306 그림 Saint-EtienneduViganDam- 폭파전경 306 그림 무기천보철거전 ( 좌 ) 보철거후 ( 우 ) 307 그림 무기천보상류고수부지현황 307 그림 비젠마에호리천만년보철거전 ( 좌 ), 철거후 ( 우 ) 308 xlv

48 그림 금호강 6에서관측된 BOD 326 그림 금호강 6에서관측된 COD 326 그림 금호강 6에서관측된 DO 327 그림 금호강 6에서관측된 SS 327 그림 금호강 6에서관측된 TN 327 그림 금호강 6에서관측된 TP 328 그림 금호강유역의토지이용도 (2000) 와수질측정관측지점위치도 329 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 BOD 329 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 COD 329 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 DO 330 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 SS 330 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 TN 330 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 TP 331 그림 년도별하수처리수재이용량 ( 출처 : 환경부,2007) 335 그림 수질실시간감시체계구축현황 340 그림 WaterFactory21 의처리공정 342 그림 텍사스주의지하수재부하용재이용수의처리공정 343 그림 Chemetco 공장에의해 LongLake 오염에대한위성사진 345 그림 Mystic 강유역의실시간수질모니터링사이트 346 그림 원격수질자동측정기기관측소와센서 346 그림 오사카시의수질감시 Telemetrysystem 구성도 350 그림 오사카시의하천관측소위치도 350 그림 비와호처리장전경 351 그림 비와호오수처리계통도 351 그림 센보쿠하수처리장하수처리계통도 352 그림 수질실시간감시시스템의구성도 370 그림 시나리오Ⅰ의물수지분석모의조건 377 xlvi

49 그림 모의유역모식도 378 그림 물공급요구량 378 그림 물부족량 378 그림 수요처충족율 378 그림 시나리오Ⅱ의물수지분석모의경계조건 380 그림 물공급요구량 381 그림 모의유역모식도 381 그림 물부족량 381 그림 수요처충족률 381 그림 수질을고려한유량관리의문제점 383 그림 수질을고려한유량관리의개선점 393 그림 유역통합수질관리방안 396 그림 유역통합수질관리개념도 397 xlvii

50 xlviii

51 1. 서론 제 1 장서론 낙동강유역은총면적이약 23,820km 2 로국토전체면적의약 24% 를차지하고있으며 3개광역시,5 개도,19 개시와 22 개군에걸쳐있다. 수계내에서의인구증가와각종산업의발전은용수사용량의증가를야기하였고, 이에따라자연수계에대한도시하수및공장폐수의방류량도크게늘어나고있다. 유역의연평균강우량은 1,186mm 로 4대강수계중가장적어갈수기에는자연하천유량의부족현상을겪고있다. 낙동강유역에서의물이동은낙동강본류유역으로부터취수지점이위치한낙동강하류의유량감소를초래하여수질악화의주요원인이되고있고생태계파괴가초래되고있는현황에서비점오염원의영향으로인해그피해가가중되어하천의자정능력을더욱감소시키고있다. 특히, 대구, 구미, 왜관, 김천등에서의오염부하가금호강등의주요지류를통하여본류부로유입되고있으며하류부칠서, 원동, 매리, 물금등에서는많은양의하천수를취수하여부산, 울산, 마산, 창원지역등의상수및공업용수의원수로사용하고있는실정이다. 낙동강이를처리하기위해대규모하수처리장건설과운영및하수관거정비에많은예산이투입되고있지만하천수질은현저하게개선되지못하고있으며, 특히갈수시와저수시의수질악화는커다란사회문제로대두되고있는실정이다. 이에본연구에서는그림 과같이수자원장기종합계획과낙동강수계물관리종합대책을통하여낙동강유역의유량및수질관리현황은분석하였으며, 낙동강유역의권역별수질관리문제점을파악하였다. 낙동강수질개선선진화대책을수립하기위하여미국, 일본, 유럽등선진국의수질관리사례를조사하였으며, 레만호, 제임스강, 시카고강등의오염사례와바젤사건, 미나마타사건등의개선사례를분석하였다. 낙동강유역에서의수질개선대책수립을위해서각유역별로살펴보면댐유역에서는집중호우시탁수발생의문제, 수질과관련된방류량의결정문제, 1

52 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 호소의부영양화문제등이제기될수있겠다. 낙동강상류부유역에서는비점오염원유입의문제, 축산폐수유입문제, 상류부의유량부족으로인한건천화문제등이고려되어야하겠다. 중류부유역에서는대규모폐수처리장에서의방류수유입문제, 독성오염물질유입방지를위한수변완충대의조성문제, 상수취수원의이전문제, 빈번히발생하는수질사고의문제등을검토하여야겠다. 한편낙동강하류부유역에서는상수원수의수량및수질확보문제, 취수원의이전문제, 정체수역에서의녹조류발생문제, 하구언의해수유입과수질악화문제등이검토되어야할사항이다. 본연구에서는낙동강수질개선대책의선진화대책으로 5가지의항목을검토하였다. 오염부하곡선작성과오염부하량산정의정량화를통한오염총량제도의선진화와수변완충지대, 습지복원,CSO 의관리, 축산폐수의자원화를통한비점오염원저감의선진화방법이있다. 그리고하도구단의보정비, 친환경적준설, 낙동강하구언및서낙동강수질개선을통한하천내의수질개선방법의선진화와하 폐수처리시설, 하수의재이용, 자동수질측정망의운영등을이용한하 폐수처리시설의선진화방법이있다. 또한취수장이전및다변화, 수량 수질의통합관리, 유역통합수질관리방안을통한유역통합수질관리의선진화방법에대해연구하였다. 2

53 1. 서론 그림 낙동강수질개선선진화대책수립 3

54 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 4

55 2. 해외의수질관리사례분석 제 2 장해외의수질관리사례분석 2.1 해외유역수질관리현황 과거의수자원관리는수량문제를많이다뤄왔다. 그에비해수질적인부분은 19 세기후반법령이정비되기즉, 산업혁명의영향이커지기전까지는자연정화로인해사람들이큰문제없이살수있었지만 19 세기후반도시화로인한인구집중화와급격한화석연료사용의증가로발생되는오염물질이여과없이하천으로방류되어수질오염을발생시켜물에관한인식의변화를가지게되었다 년영국에서처음으로수질에관해법령이제정되었다. 이는당시런던에서거듭되는콜레라유행의대책으로오물배제법을제정한것으로하수도를이용한오염배출이촉진되는결과를초래하였다. 그로인하여처리되지않은하수가템즈강에방류되어템즈강의수질은오염되기시작하였다. 이에영국정부는 1876 년하천오염방지법이공포하였고수질을깨끗이보전하기위한노력을계속하였다. 미국의경우 1886 년메사츠세cm 주의일반법원이내수면수질보호법제정을통과시킴으로서본격적으로제도화하였다. 세계 2차대전이후과학기술의발달로도시화와산업화는더욱가속되었고범지구적환경보전을위한국제협약이필요하게되었다.1972 년스톡홀름에서개최된유엔회의에서처음으로수질보전문제를거론되었다. 이후많은국제협약이생기게되었고각나라마다수질개선을위한끊임없는노력이지속되었다. 그예로미국은 1971 년환경관련정부조직으로환경보호국인 EPA(EnvironmentalProtectionAgency) 를창설하고환경오염감시및관리를하고있다. 일본의경우는같은해에환경청을발족하여수질을포함한환경전반에대해감시및관리를하고있다. 5

56 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 최근지구온난화와이상기후등으로인해수자원의근원이되는강수유형도호우빈도의증가로인한홍수위험증가및강수량감소로인한가뭄위험증가등지역적으로많은변화를보이고있다. 그러므로지속적으로수자원을확보와관리를위하여수량과수질전반에대한수자원관리에대한선진화된체계구축을필요로한다. 이를위하여먼저선진국의수질관리체계중대표적으로미국, 일본및유럽연합국가들의수질관리체계를조사하였다. 수량및수질관련관측및정보구축체계와목표수량과수질확보를위한관리체계에대하여조사하였다. 먼저수자원관련정보는연구와사회기반사업의설계사용되며관측되는요소들의종류도다양하고그양도방대하고자료생성및관리, 처리가어렵다. 세계적으로도수자원관리문제가복잡해지고앞으로의지속적인수자원확보를위해수자원관련정보들을종합적으로관리하는시스템을만드는 6

57 2. 해외의수질관리사례분석 것이필요하다. 미국등선진국들은수자원관련정보측정데이터에대해 1970 년대부터수문데이터베이스를구축하기시작했고수문데이터베이스를발전시켜물정보시스템 (WaterInformationSystem) 을구축하거나계획중이다. 수량과수질확보를위한국가및지방정부의관리형식은나라별로특성을보이고있으며이러한특성을다음그림과같이대상국가및관련기관별로분석하였다 미국미국의수질관리현황을이해하기위하여먼저미국내수질관련법규의제정과정을제시하고자한다. 미국의연방정부는 1899 년에 Rivers and HarborsAct 가제정된것을계기로수질오염방지와관련한사업을시작하였으며이후여러관련법규를제정및정비하고있으며대표적법제정예로는 1948 년 WPCA(WaterPolutionControlAct) 제정을통하여연방정부가수질오염에대한대책을주정부를돕도록만들고있으나주책임은주정부가담당하고있었다.1956 년주정부로하여금수질기준을설정하고연방정부가주정부를보조하는법이제정되었고 1965 년에 WaterQualityAct 를제정해서수로에대한수질기준을제정하였다.1972 년 CleanWaterAct(CWA) 라는법을제정하여물고기를잡을수있고사람이헤엄칠수있는수준의수질로회복한다는것을목표로정하였다. 그후 CWA는연방정부가각오염물질에대한각각의방출기준을설정할수있게만들었다. 또한 1970 년에설립된미환경보호국 (EPA) 은모든오염물질방출원에대한기술기준을제시하였으며, 이로인해수질오염에대한접근방법을오염도기준에서기술기준으로체제를변화하게되었다.1987 년 WaterQualityAct 가제정되면서당초 EPA 가담당했던방출기준의채택시한을연장하였고비점오염원에의한수질오염에관심을가지게되었다.1990 년 CoastalZoneAct 를채택하여해양오염에대한오염물질억제에대한법을제정하였다. 수질오염에대한규제는수질의개선을위해많이변화되었 7

58 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 다. 이와관련한연방및주의여러기관들이설립되어현재미국의수자원에대한관리를하고있다미국의수자원관리체계는하천유역은크고각주마다독립된정부를가지는미국의특성때문에연방정부산하기관들로구성되어있다. 대표적으로수질을규제하는 EPA, 수자원조사및기술개발을담당하는 USGS(United StatesGeologicalSurvey), 댐개발관리및수운관리하는 USACE(United StatesArmyCorpsofEngineers), 소유역수자원관리를담당하는 NRCS(Natural ResourcesConservation Service) 등이하천관리를담당한다. 미국의수자원관리체계는여러기관들로세부화되어있어그체계도복잡하고그와관련된물관련정보관리도매우복잡하다. 수자원관리는토양과밀접한관계를가지므로수자원과토지의관리는연방정부산하부처가존재하고지역단체, 주정부마다하나이상의부처가있다. 그외에도시, 군, 지방자치단체등에여러형태로존재하고담당하는분야에따라여러특성을가진다. 현재미국의물정보는연방정부산하기 관에서주로수집하며그자료는수문자료와하천에관련된 자료로구분가 능하다. 물정보시스템의수문자료는연방정부산하기관에서주관하고하천관련자료는각주의수자원관리국이주관하여시스템을구축하고있다. 본연구에서는미국의수자원관리특히수량및수질에관한관리에대해조사할것이다. 이에미국환경청인 EPA 와미국지질국인 USGS 를중점적으로조사하고또 IT 기술과어떻게접목하여관리하고있는지에대해서도조사할것이다. 1)USGS 의수량및수질관리 USGS 는미국의지질국으로수자원을담당하는기관으로미전역의지표수수량, 수질, 지하수, 물이용현황에이르기까지다양한자료를수집하고관리하고있다. 또그수집된자료를가지고인터넷웹사이트를통해국민들이실시간으로수자원정보를접할수있게제공하고있다. 이시스템을 NWISWeb(National Water Information System : Web 8

59 2. 해외의수질관리사례분석 Interface) 라고한다. 이시스템은 50 개주에분포한약 1,500,000 개관측지점자료를수집하여지표수와관련하여 8,612 개소의자료를실시간으로제공하며 25,099 개소의일자료를제공한다. 또,23,988 개소의일통계와월통계, 연통계자료를제공할뿐만아니라 27,195 개소의수위및첨두유량자료와 15,129 개소의주기적현장관측자료를제공한다. 지하수와관련하여 1,111 개소의자료를실시간으로제공하며 5,265 개소의일자료를제공한다. 또,2,270 개소의일통계와월통계, 연통계자료를제공할뿐만아니라 814,413 개소현장과실험실의분석자료등최근임시자료까지포함하여제공한다. 수질과관련하여 1,411 개소의자료를실시간으로제공하며 5,909 개소의일자료를제공한다. 또,2,289 개소의일통계와월통계, 연통계자료를제공할뿐만아니라 369,453 개소현장과실험실의분석자료등최근임시자료까지포함하여제공한다. 9

60 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 2.1.1(a) 실시간유출지도샘플 그림 2.1.1(b) 실시간유출량표샘플 그림 2.1.1(c) 샘플유출시계열도표 그림 2.1.1(d) 샘플유출시계열도표 실시간자료로는지표수, 지하수, 수질등의현재상황정보를제공해주며 5~60 분간격으로갱신되고검증되기전까지이자료들은임시자료로분류시 켜제공해주고있다. 또이순간자료는 31 일동안보관되어온라인에서사 10

61 2. 해외의수질관리사례분석 용가능하다. 그림 2.1.1(a)-(d) 는미전역에대한실시간유출지도와유출량표및시계열샘플을나타낸다. 도표전체관측소의리스트와기타자세한상황정보를획득할수있도록구성되어실시간하천수량과홍수와최고수량일때의상태, 하루평균,7 일평균,14 일평균,28 일평균을직접확인할수있다. 가. 실시간하천수량과과거일자료비교 실시간하천수량은짧은시간즉실시간으로제공하는 5~60 분사이의하천 과지류의변화상태를 지도에서나타나는색인은과거일평균자료와현재 의순간하천수량을퍼센트로비교하여나타낸것이다. 이때과거자료는적 어도 30 년의자료를사용하여나타내고겨울동안몇몇지점들은빙설효과 때문에표시되지않는문제점을내포하고있다. 그림 지역별실시간유출지도샘플 ( 출처 :USGS) 11

62 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 2.1.3(a) 샘플지역인 Alabama 의 CoosaRiver 의유역정보와 제공되는자료유형및목록 12

63 2. 해외의수질관리사례분석 그림 2.1.3(b) 수온 그림 2.1.3(c) 비전도도 그림 2.1.3(d)DO 그림 2.1.3(e)pH 그림 2.1.3(f) 강수량 그림 2.1.3(g) 수위 13

64 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 2.1.3(h) 관측소의유속자료 또한이실시간하천수량은도표와 GoogleEarth,Googlemap 등에표시하여제공해주고그값들과기본통계량을표로정리하여지도상에자세히보고알고싶은지역을마우스로클립하면다음과같이그지역에자세한정보를알수있도록사용자편의성을높였다. 그림 는 North Carolina 의 2008 년 6월 1일오후 6시 30 분자료이다. 자세한정보를알고싶으면관측소리스트나, 주변관측소등의선택항을통해더욱자세한상황들을실시간획득할수있다. 그림 2.1.3(a) 는샘플지역인 Alabama 의 CoosaRiver 의유역정보와제공되는자료유형과목록및관측기간에대한정보를나타낸다. 그림 2.1.3(b)-(h) 는각각수온, 비전도도,DO,pH, 강수량, 수위, 유속자료의시계열샘플을나타낸다. 제공되는자료는 15 분간격으로계속자료를갱신하고있다. 위의그림은 7일간의자료를실시간으로갱신하면서그래프로나타낸자료이다. 2)USGS NAWQA 프로그램대부분의수질문제는농경지, 도시개발, 산림개발, 및대기로부터유입되는비점오염원의유입에기인한다. 이러한오염원의효과적인모니터링이나평가및통제는생활오수나산업폐수처리와같은점오염의경우에비하여매우어렵다. 특히비점오염원으로부터의오염은시간마다계절마다변화가심하므로모니터링에어려움을가진다. 이러한다양한수질영향을파악할수 14

65 2. 해외의수질관리사례분석 있는장기관측은수질관리를위하여필수적이라하겠다. NAWQA (NAtionalWaterQualityAssessment) 프로그램은 USGS 주도하에미전역수질문제해결을위하여하천, 지하수및수생태시스템의전국장기정보를수집관리하기위하여수행되었다. NSWQA 프로그램 1단계 ( ) 는미전역의 51 개주요유역과대수층에대한평가를실시하였으면이는국가음용수와관계수및공업용수의 60% 이상을차지하는주변수자원을특성화하는것이다.2002 년에서 2012 년에이르는 2단계프로그램에서는기존의 51 개대상유역중에서 42 개지역에대한하천과지하수의수질을평가할것이다. 이러한지속적인평가는관측유역에대한수질장기변화특성을파악할수있도록하고주변지역수질특성을파악하는데도움을주며대상유역변화즉도시화등으로인한토지이용변화, 인간활동에따른영향등각종변화에따른수자원변화를파악할수있도록하였다. 또한 NAWQA 는주민건강과수생태계에대한잠재적영향과관련한각종수질문제들을파악할수있도록한다. 예를들어공급수질의변화와오염물이동에따른수생태의변화및농업과도시화로인한생태계변화등에대한변화양상을파악할수있도록한다. 결국 NAWQA 는미전역의하천과지하수에대한모니터링, 보고, 및평가에있어서주된리드쉽을제공한다. 더욱이관련정책에대한책임성과법규필요에대한과학적근거를제시할것이다. 미국의많은주들은자원개발과관리에있어 NAWQA 자료를활용한다. 이는 USGS 에서제공되는자료의높은신뢰성과자료취득의용이성에기초한다 년이후이프로그램에의하여 1300 건이상의관련문서가발간되었으며, 화학적, 물리적, 생물학적관측자료는사용자들이인터넷을이용하여접근과취득이가능한 data-warehouse 에 (htp://water.usgs.gov/nawqa/data) 저장되어관리되고있다. 예를들어 2006 년에는 data-warehouse 를통하여 7,600 개의하천관측소와 8,100 개의관정및 2,000 개의성분에대한 14,000,000 개이상의정보를저장관리학있으며이는를이용하여여러유형 15

66 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 의공간자료로표출제공하고있다. 뿐만아니라이러한자료들은여러형태의파트너쉽즉 EPA 의 SROTET 시스템과대학사이의컨소시움인 CUAHSI 등에제공된다. 미환경국 EPA 는미국수자원과관련한특성파악에있어높은품질과접근성을가진자료를제공하는주된공급처로 USGS 를매우높게평가하며상호보완적이다.EPA 는 1991 년이후부터 USGSNAWQA 프로그램과매우밀접한관계속에서특히농약살충제로인한하천과지하수의수질관리를위한과학적접근과관측의공동목표를이루기위하여공조하고있다. 그림 2.1.4NAWQA 홈페이지 16

67 2. 해외의수질관리사례분석 그림 2.1.5NAWQA 프로그램의하천및대수층구분 17

68 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 2.1.6NAWQA 프로그램의 DataWarehouse 의예 18

69 2. 해외의수질관리사례분석 최근에는 EPA 와 USGS 는공동의모형을개발과 NAWQA 자료를이용하여 EPA 는지상수자원의수질파악에개선을가져왔다.USGSNAWQA 는 EPA 뿐만아니라 USDA(U.S.DepartmentofAgriculture) 및 NRCS 등과같이농업및국가자원보전관련기관에제공되어수자원의안정적확보에대한정보로활용되며 NOAA(NationalOceanicAtmosphericAdministration) 와공조하여연안수질관리에활용되고있고 CDC(CenterforDiseaseControl) 은질병관련현황과환경관련성파악등에활용되고있다. 연방정부기관과함께여러주의자원관련기관들도 NAWQA 사용하여오염총량제, 연안관리, 수자원보호및재생, 지하수관리등에활용하고있다. 수자원자료는엔지니어와과학자, 교육자등수자원을연구하는사람들에의해매년간행되고이자료를바탕으로 NWISWeb 에서제공되고국민들로하여금언제든지열람가능하다. 선택창을통한지역별표시가가능하며관측지점의번호또는지역이름을통한검색또한바로가능하다. 그리고지도를통한지역선택이가능하며아래의사진들이 NWISWeb 에공개되어있는미국의 Map,Satelite,Hybrid,Terrain,USGS 순으로표시되는미국의관측지점을나타낸것이다. 그림의표시는지표수, 지하수, 대기관측소들의표시이다. 웹에서제공되는자료는 2006 년과 2007 년으로아래의사진들은그것을구분하여나타내었다. 각지점별수자원자료는그림들을확대하여지점을클릭하면 PDF 형식의보고서를제공한다. (a)2006 년 (b)2007 년, 위성영상관측소현황 19

70 선진형 수질개선대책 마련 및 타당성 조사 - 낙동강 유역 ( c)2006년 ( d)2007년,hybr i d영상 관측소 현황 ( e)2006년 ( f )2007년,t er r ai n영상 관측소 현황 ( g)2006년 ( h)2007년, USGS 영상 관측소 현황 20

71 2. 해외의수질관리사례분석 (i)2006 년 (j)2007 년 그림 각종 mapping 형태에따른관측소현황, 지도로나타낸관측소현황 3)EPA EPA 는깨끗한자연을염원하는국민의바램에부흥하고자 1970 년 7월에설립되었다.EPA 는이미훼손된자연을복구하고앞으로의일어날환경오염에대해감시하여국민들에게좀더쾌적한환경을구현하도록하는것이의무이다.EPA 는미의회가제정한환경법에근거하여환경법규제를계발하고시행하며다양한환경프로그램에국가기준을마련하고관련연구를수행한다. 또한각주정부와인디언보호구역에법치준수및감시, 환경관련허가에대한책임을위임하고깨끗한환경보전을위해국가기준이미달되는지역에대한제재및여러관련조치를취한다. EPA 는최근책정된예산의 40-50% 를각주환경프로그램에연구비로제공하였으며 EPA 의예산은주정부, 비영리및교육기관에서추진하는각종연구에제공된다. 이러한지원을통하여전국적인환경문제결정에과학적기반을더욱돈독히하고 EPA 의환경목표를완성을강화하고있다.EPA 는환경전반적인것에다루지만본연구에서는수질과관련된 EPA 의관리시스템에대해조사하였다. 21

72 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 EPA 는물에관련해서수생태계, 식수, 지표수, 강수, 수질오염, 수질감시등여러종류로세분화하여그관리를하고있다.CWA는지표수질과지하수수질을직접적으로다루고있지않음에도불구하고미국에서지표수질을보호하고관리하는중추적인법규이다.CWA는 1972 년제정이후 1977 년개정등의과정을통하여 program-by-program,source-by-source,polutant-by-polutant 접근법에서보다유역에기초한전체적인접근법으로발전하여유역수질을관리하고있다. 이는수질기준에대해서는 1972 년부터점오염원에중점을두어가능한최소배출량을지정하여사용하는 NPDES(NationalPolutant DischargeEliminationSystem) 제도를시행하였으나그결과 1970~1985 년까지 TMDL(TotalMaximum DailyLoads) 이소홀이되어왔으며수질은개선되지않고환경단체의소송에휘말려서 1992 년 TMDL 제도를본격적으로시행하였다. 가.CWA 에따른 EPA 의수질관리체계그림 은 CWA 에따른 EPA 의기본수질관리체계를나타낸것이다.1 단계는각주마다해당주에타당한수체별수질관련기준과목표를채택한다. 단계별 database 를구축하고있으며 1단계 database WQSDB (Water QaulityStandardDatabase) 는수체에명시된정보를보유하고주별로과학적근거에기초한수질기준을제시하고이러한수질기준을달성할수있는수체에대한각종규정을제공한다. 단계2에서는수질관측을실시한다.2단계에대한 database 인 STORET (shortforstorageandretrieval) 는생화학적, 물리적수질자료를저장하고각주의환경관련부서즉 EPA, 연방부처, 대학등에서사용한다.1998 년까지의수질자료는 LDC (LegacyDataCenter) 에서확보하고있다.3 단계에서는가용자료에근거하여양호와악화판정을한다.3단계에서는 NAD (NationalAssessmentDatabase) 는수질확보에대한정보를포함한다. 평가에따른수체의분류와이에대한보고가이루어진다. 마지막 4단계에서는악화수체에대하여는오염통제프로그램에의하여개선을위한업무를수 22

73 2. 해외의수질관리사례분석 행한다.4 단계관련 database 는 TMDLTrackingSystem 로오염수체관리를 위한각종처리과정의추적을통한수질개선과정을수행한다. 그림 2.1.8CleanWaterAct 에따른수질결정과정 미국은대서양과태평양이접해있고지역적으로특성이크게다르게나타나고있다. 그로인해 EPA 에서는수질을관리할때지역적특성이비슷한지역을함께관리하기위해 10 개의지역으로나눠서관리를하고있다. 이렇게비슷한지역적특성을가진지역끼리의분류는수질관리특성상타지역간의분쟁을미리해소할수있다. 통합적으로같은유역내의지역이기에같은기준으로수질을관리하기에지역적분쟁이줄어들것이다. 23

74 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 미전역수질관리를위한 10 개의관리구역 그림 지역 9 의물관리프로그램홈페이지 그림 에서나타난샘플지역인 9 번지역은애리조나주, 캘리포니아 주, 네바다주, 하와이주로구성되어있고그림과같이 9 번지역은태평양연 안에위치한지역으로핵심목표는지표수, 지하수, 식수를깨끗이보존함은 24

75 2. 해외의수질관리사례분석 물론남서태평양의생태계를보호하는데있다. 주요내용은수질관련, 습지, 모니터링평가및최대일일부하량, 지하수, 바다, 해안, 하구의관리등다양한내용을담고있다. 그리고지역 9번은멕시코와국경을접해있는관계로멕시코와연계된수질관리프로젝트를담당하고있다 ( 그림 ). 그림 지역 9 번과멕시코국경사이의수질관리지점 그림 는유역별수질정보를한눈에파악할수있게지도에정보를나타낸것이다. 지도에서원하는지역을선택하여그지역에대한자세한정보를얻을수있다. 샘플지역인 California 에대한유역정보를나타낸다. California 에유역정보와기타행정에대한위치정보와환경정보및 USGS 에서제공되는하천및수자원의실시간자료를함께제공하여사용자로하여금한번에알수있게통합관리되고있다. 25

76 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 지역수량수질정보획득과정 그림 은 EPA 에서운영하고있는수질관련 EnviroMapper 샘플로웹 GIS 에기초하여개인사용자에게제공하는환경현황지도로 EPA 가구축한 EnvirofactWarehouse 에보유한자료즉대기, 음용수, 독극물, 위험폐기물정보및수질정보등여러형태의환경정보를지리정보시스템과함께제공하고있다. 26

77 2. 해외의수질관리사례분석 그림 EPA 에서운영하고있는수질관련웹기반 EnviroMapper 나.TDML(TotalMaximum DailyLoad) 제도 TMDL 제도란수질기준을초과하는오염된수계를파악하고수질기준을 달성할수있도록수계의최대일일오염량을조사 산정하여비점및점오 27

78 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 염원에대한오염부하량을할당, 개별오염원은할당된오염부하량을이행하기위한법적, 재정계획을수립하여추진하고목표달성여부를지속적으로평가하는제도이다.1972 년에맑은물법 (CWA)Section303(d) 에명시가된것을시초로하여,1985 년 EPA 처음으로 TMDL 규제가발행된다. 여기에는오염수역의판별및 TMDL 절차가포함된내용이며, 이후 1992 년에수질이개선이되지않자환경단체의소송에따라 TMDL 을본격적으로시행하게된다. 이때 TMDL 의시행절차등을명시된지침을시행하는데, 그내용으로는주정부는 1992 년부터매 2년마다오염리스트를 EPA 에제출하게하였으며, 리스트에등재되어있는유역의오염물질을밝혀내어향후 2년간 TMDL 개발시우선순위에포함시키고, 주정부는가능한모든정보를이용하여, 방법론을기재하며, 검토과정에공공참여를보장하며, 계절의변화와안전율을고려하여수립하도록하고, 수립된상황에관하여 EPA 가 30 일이내에승인또는거부를할수있게하여거부시는 EPA 에서수립하도록하였다. 그러나 1998 년도미국전체의 40% 에해당하는 2만 1천여개의오염지역에대하여 4만여개의 TMDL 를개발해야할정도로시행이저조하였다. 그이유는오염지역의 80% 가비점오염원과관련이있는지역으로이에기준달성을위한허용부하량을산정하는데기술적으로부족한점이많았다. 이에 2000 년에 EPA 에서효과적인시행을위한지침을개정하게되는데, 이지침이 EPA 자체의권한을넘어선다는사회여러단체의항의에의해 2003 년 3월 19 일에개정지침을철회하고현행 1985 년,1992 년의지침을따라 TMDL 정책을시행하고있다. 여기서 TMDL 제도는주정부가정해진기준을초과하는오염된수계를파악하고기준을달성할수있는최대일일오염부하량을산정하고, 이를시행하기위해법적인제도를수립하고목표의달성여부를평가하는제도이다. TMDL 제도에서대상물질이란, 정해진환경기준을달성하는데방해하는요소를말하는것으로예를들어유기물질, 질소, 인등을말한다.TMDL 은점오 28

79 2. 해외의수질관리사례분석 염원, 비점오염원과안전값으로구성되어있다. TMDL=WLA +LA +MOS (2.1.1) 여기서 WLA 는점오염원허용부하량 (WasteLoad Alocation),LA 는비점 오염원허용부하량 (LoadAlocation) 및 MOS 는안전값 (MarginofSafety) 를 나타낸다. 그림 미전역에대한악화수체현황및 TDML 정보샘플 오염원은점오염원과비점오염원으로나눌수있는데,TMDL 제도역시오 염원을두가지로분류하여시행한다. 우선점오염원에대한시행방법은 NPDES 허가제도에의해점오염원에대한허용부하량을정한다. 이때, 기술 29

80 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 기준에의한배출량과,TMDL 에의하여정해진배출량을비교하여더기준에엄격한배출량을정한다. 비점오염원에대해서는보조금을지원하는정책에의한스스로최적관리기법을통해서시행한다. 저류조를설치하거나, 숲을조성하거나, 청소등의다양한방법이있으며, 해당지역의토양의특성과지역여건을고려하여선정한다. 그림 수질악화원인별빈도샘플 30

81 2. 해외의수질관리사례분석 그림 TDML 관련샘플빈도 31

82 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 TMDL 제도의활성화를위해 EPA 는산하 NERL 연구소에서비점오염원에대한기술지원인 TRACE(TMDL RegulatoryAssessmentConcentricEfort) 를계획중이며,2008 년까지진행되고있다. 그림 은 TDML 관련각종샘플정보를나타낸다. 4) 미국의수자원통합관리미국의물관리정책은연방정부와주정부, 지방정부간의유기적인체계에의해이루어지고있다. 즉연방과주및지방정부는수자원통합관리를위한각각이기능을수행한다. 연방정부는기준이나목표를달성하기위한지침사항을제시하고, 이를각주정부에서는받아드려주마다의상황에맞게유역을분류하여유역당국을설립하고이를주축으로유역내의문제를해결하고자한다. 그림 수자원통합관리를위한연방정부와주정부및지방정부의기능 미국의유역관리를위해구성된조직은지역별로수계위원회 (Water District) 와이러한여러개의수계위원회를아우르는하천별하천청 (River Authority) 과여러지역하천청을통합하는기구형태인예를들어 TNRCC 32

83 2. 해외의수질관리사례분석 (TexasNaturalResourcesConservationCommission) 와같은기구에서주의수자원을통합관리한다. 여기에서는택사스의수자원통합관리체계에대하여분석하였다. 그림 은수자원통합관리를위한연방정부와주정부및지방정부의기능과상관관계를나타낸다. 가. 연방정부의수자원통합관리미국연방정부의수자원통합관리정책은크게수량관리와수질관리두분야로나누어볼수있다. 그중수량관리는수리권을바탕으로각주정부간의협약이예전부터체결되어있어특별한연방정부차원의관리는필요하지가않다. 단지홍수시에대비하여유역통합관리를공병단과개척국에서수행하고있다. 수질관리는 1980 년대말에하천유역수질악화의큰문제로제기되는비점오염원에대처하기위하여수자원관리의기본적인관리체계인유역개념을도입한수질관리를수행한다. 나. 주정부의수자원통합관리텍사스주역시수자원관리는연방정부와주정부, 지방정부의유기적인체계에의해관리된다. 연방정부의맑은물법 (CWA) 에따라텍사스주내의자연자원보전위원회 (TexasNaturalResourcesConservationCommission(TNRCC) 와수자원개발위원회 (TexasWaterDevelopmentBoard(TWDB) 와같은텍사스주의지속적인자연보호와물관리를목적으로하는주정부차원의조직이텍사스맑은강법 (Clean RiverAct) 에따라관리한다. 주정부는수자원관리계획및평가를지방정부에게요구한다. 33

84 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 텍사스주의유역관리절차 다. 지방정부의수자원통합관리지방정부에서는실제적인유역계획을실행하고, 유역의수량, 수질자료를주정부에제공한다. 예를들어텍사스주내의 Brazos 강유역의경우 Brazos RiverAuthority(BRA) 라는당국이유역의물을관리책임하고있다. 현재 3개의저수지관련프로젝트와 3개의폐수처리공장프로젝트, 연방정부의다목적인홍수조절및물보존저장장소를선정하기위해공병단과의업무계약을주로하고있다. 현재가장대두되고있는문제인수질의개선차원의문제는유역내의수질의상태를파악하는게최우선이라고하겠다. 파악된정보에따라수질문제해결프로그램을도입하고그결과나온프로그램이맑은강프로그램 (CleanRiverProgram(CRP) 이다. 맑은강프로그램의시작은 1991 년에텍사스국회가유역의물관리통합의중요성을인식하고, 맑은강법을통과시키면서, 이를시초로법안안에하천유역수질을계획하고평가하는프로그램을권고하였다. 이맑은강법은수질자료를수집, 분석하여문제의발생지점을결정, 지역의오염원인과오염원을평가한다. 그리고수질상황과수자원보전상황에대한의견을보고서로제출한다. 하지만,Brazos 강유역과같은대하천의경우는한단체나기관이감시와평가를하기에는방대한유 34

85 2. 해외의수질관리사례분석 역이어서정확한조사가힘들어다양한단체들이참여하여역할을분담하는시스템을요구하게되는데, 이에만들어진수질감시프로그램이바로유역감시프로그램 (BasinMonitoringProgram) 이다. 이렇게만들어진 BMP 프로그램을이용하여 TNRCC 는텍사스주내의분류된하천의순위를정하는절차를정하는구간별우선순위프로그램를개발하였다. 이에지방정부당국들이앞으로계획된프로젝트를수행시이프로그램을이용하여수행우선순위를결정토록하고있다.Brazos 유역역시유역감시프로그램에조사된자료를통해유역을소유역으로분류하고분류된소유역을다시구획별로구분지어각각의토지이용및점원, 비점원오염원을고려한수질평가를실시하고있다. 그림 RiverAuthority 의수질관리절차예 (BrazosRiverAuthority) 라. 유역계획의절차 Brazos 유역에서의경우와같이미국의유역계획은크게 3단계로진행된다. 우선첫번째로유역계획이먼저만들어지고, 이유역계획에서는수자원과관련된자연자원, 어류, 수변공간등광범위한접근으로계획되며, 전체적인큰틀의유역정책과방향을제시한다. 이와더불어소유역에대한목표를제시된다. 두번째로소유역계획이앞서만들어진유역계획에따라만들어지고, 이소유역계획에서는세부사항이강화되고, 특정소유역에대한목표와목표물에대한상세화가이루어진다. 세번째로단지관리계획이이루어 35

86 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 지는데, 이는소지역배수계획, 복구프로그램의세부사항이제시되고, 소유역 계획에대한추천사항을제시해주며, 우수최적관리실행의설계및이행, 유 지관리의세부화가이루어진다. 그림 수자원통합관리에따른유역계획절차 마. 수계위원회 (1) 남가주대도시수계위원회 MetropolitanWaterDistrictofSouthernCalifornia 는단일규모로세계에서가장큰물공급자로 26 개도시와컨소시움을이루고 5,200 평방마일지역의 24,000,000 인구에게 1,700,000,000 캘런물을매일공급한다. 이기관은 1928 년 ActoftheCaliforniaLegislature 에의해설립되고주로콜로라도강의수자원과 California 수로로부터의수자원및여타지역수자원을관리한다. 지역적으로는인구가집중되어있는남가주지역과해안지역을포함하고있다. 여타정부기관과의업무중첩및병행에따른비효율성및비경제성에대한재고를필요로한다. 36

87 2. 해외의수질관리사례분석 (2) 미네소타주수계위원회미네소타주수계위원회는물과관련된지역의분쟁에대해예방과해결을목적으로설치된지방정부조직이다. 각구역은수계에따라구성이되며, 대개수계명칭을사용되는데, 미네소타는 43 개의구역으로나누어지며, 각군의위원회에의해임명된 boardofmanagers 에의해운영된다. 각조직은지역에거주하는주민이나시또는지방의원이 BWSR(Board ofwaterand SoilResources) 에건의하면만들수있다. 수계위원회의주요역할은수보존위원회와함께수계획수립, 습지보호관리, 호수와하천의수질조사수해, 수질을개선하기위한프로젝트를수행한다. (3) 켄터키주수계관리 Kentucky Watershed Program 은켄터키주수계관리체제로시설 시공, 지하수, 수자원, 수질, 음용수등의부처로구성되어있다. 시설 시공부처는각시설에대한정보를제공하고위치별수량조사를위해시설데이터베이스를개발,GIS 에적용등을담당하고있으며지하수담당부처는유역모니터링에초점을둔주변지하수모니터링등을통한지하수관련데이터베이스를구축하고, 수자원부처는용수공급계획수립및갈수대책, 물관련자료갱신을담당하고있다. 또, 수질부분을담당하는부처는유역관리주기에따라주변지역수질과생물학적모니터링을수행하고 WaterQualityCertification 데이터베이스를구축하고하천과습지대책등유역관리계획을수립하고집행하고음용수부처는 CountryWaterSupplyPlans 의개발하에잠재적오염물질과오염량을조사하고평가한다. 이와는별도로켄터키주는주차원에서 Kentucky StatewideWatershedSteeringCommitee 를구성하여운영하고있다. (4) 포토막강위원회 미국의수도를가로지르는포토막강의연안에위치해있는웨스트버지니 37

88 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 아, 버지니아, 펜실베니아, 매릴랜드, 워싱턴 D.C. 는 1940 년에위원회를구성하여물을관리해오고있다. 이위원회의운영비는각주가부담하는것을원칙으로하여기준은연안의주민수 70%, 연안의면적 10%, 물의면적 10%, 점오염원 10% 로정하였다. 포토막강은극심한가뭄의경우를제외하고는유량이풍족하기때문에취수에제약이없지만, 가뭄의경우는취수량에대한제약이정해져있다.2030 년까지는물의공급에큰문제는없지만, 가뭄의경우를대비하여 1979 년에물분배에대한동의와물공급의위기에대한계획이만들어져시행중이다. (5) 델라웨어강수계위원회델라웨어강은펜실베니아주, 뉴저지주, 뉴욕주, 델라웨어주를흘러가서델라웨어수계위원회 (DelawareRiverBasinCommission) 가 1961 년에주변주들간에수자원관리책임을분담하기위해설립되었다. 그후지속적인관리와수계의수자원보호, 향상, 개발을통해현재까지세계최고수준의청정상태를유지하고있다. 이위원회는포괄적인유역관리, 유역수자원의관리로지표수의수질, 수량관리및지하수량관리및유량관리등을하고있으며지역간의물분쟁에대한해결, 효율적인기관간의협력등과같은유역관리외적인부분까지수행하고있다. 정기적으로종합계획을수정, 보완하여통합 계획된방식으로유역을관리하기위해정책적용, 실행등을조사 분석하고회의를통한문제해결을하고있다. (6)TheWhiteClayCreek 수계위원회 WCCWAO(White Clay Creek Watershed Association Organization) 는 1965 년에설립된비영리기관으로서설립목적은지역의환경보호와개선이다. 자원자에의해운영되고있으며, 과학, 교육, 법등다양한분야의지역전문가로부터기술적협력을얻고있다. 세금공제, 보조금과판매금으로재정을충당하고있으며,2 년단위로위원회를선출하여관리운영하고있다. 38

89 2. 해외의수질관리사례분석 수계위원회는연방및주의여러관련조직과공조체제를구축하고있으나 업무중복을일으키기도한다. 따라서다른정부기관과의업무중복과병행 에비경제성및비효율성극복을위한방안마련이요구된다 일본 년대에일본은 4대공해라불리는구마모토의미나마타병, 니가타의미나마타병, 요가이치의대기오염, 도야마의이타이이타이병이발병하면서환경오염에대한관심은커졌다. 그로인해 1967 년에처음으로공해대책기본법이제정되고환경보존에대한노력을계속하였다. 특히일본의 4대공해중 3가지가수질오염으로인해발생한것으로수자원에대한대책은시급한문제였다. 또일본경제가성장함에따라도시화는가중되고모여드는인구로인해용수공급에대한문제를안고있었다. 더욱이일본의지역적특성으로인해강의길이는짧고경사가급하여대도시는물부족현상을겪게되었다. 일본의수자원은질적인부분과양적인부분모두큰문제를가지고있기에관리함에있어어려운점이많았다. 일본은수질적인부분은국가가정한일률적인오염물배출기준과도도부현이정한기준을중심으로체계화시켜공장등의오수나폐수를배출하는시설에대한규제를가하였다. 또수질향상에도움이되는자연림외에수종을선택하여수원림을인공적으로조성하였다. 그리고수량적인부분은상류지역에소규모다목적댐을설치하여용수공급을안정적으로할수있게수자원을확보하였다. 또댐이외에작은저수지를여러개설치하여서로연결하여정수장으로물을공급하여상수도를확보하는체제를구축하였다. 그로인해몇몇저수지나댐에수질오염이발생하더라도용수에는오염물질이유입되는것을방지하였다. 일본의수자원관리조직체계는중앙정부의국토교통성 (MLIT:Ministry ofland,infrastructure,transportand Tourism) 은전국수자원개발및관리, 하천및댐관리를담당하고환경부 (MOE:MinistryoftheEnvironment) 39

90 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 는환경오염규제를담당한다. 또후생성 (MHLW :MinistryofHealth,Labour andwelfare) 은음용수수질관리를담당하고각각관리하는부분에대한데이터베이스를구축하였다. 또일본은유지할수있는물사용체계설립, 물환경의보존및개선, 물관련문화의재생및활성이라는모티브로 Water Plan21 의계획을세웠다. 그로인해사용가능한수자원을확보하기위한댐건설및하천재정비를실시하고 2015 년까지완료하는것을목표로한다. 1) 일본수질오염현황아래의그림 은일본의수질오염에변화를나타내는그래프이다. 그래프에서보여주듯이일본의수질은산업폐수의규제와단속으로인해중금속에의한수질오염은최근몇년간크게향상되었다. 다른한편으로는일본전체수역에대해유기오염은약 30% 정도수질기준에못미친다. 부분적으로도시하천은전체수역개선과거의비슷하게개선되었고해안, 호수, 저수지는크게변화가없다. 일본은산업이발달되면서, 인구가집중되고이로인해오염이심한폐쇄성수역 ( 동경만, 이세만, 세또내해 ) 이종래의농도만을규제하던방식만으로는개선된기미를안보이자,1978 년수질오탁방지법을개정하고,1979 년부터 5년마다계획을변경하여총량규제를시행하지만고질적인수질문제는여전하였다. 이에 2000 년부터시행되는제 5차총량규제에서는질소와인을추가하고시행되었다. 이에일본정부는폐쇄성수역의수질을개선시키기위하여목표량과달성목표연도를정하고이를지방정부와오염원에할당하였다. 미국의 TMDL 제도는수질환경기준에따라오염물질의허용부하량을산정하고이에따라삭감량을결정하는데반해, 일본의경우는기술수준등을감안하여오염물질의삭감량만을결정하는데서차이점을보인다. 제도의내용으로는총량규제배출기준과기본방침을총리대신이수립하고, 시설에대하여기존과신규를구분하여업종별배출농도기준의최대치와최소치를결정한다. 그지역의인구와산업의성장과기술수준등을감안하여, 실행가능한삭감목표량을정해주고 5년마다방침을상황에따라수정한다. 40

91 2. 해외의수질관리사례분석 그림 (a) 일본전역의수질기준에따른중금속측정치 그림 (b) 각유역별수질기준적합도 ( 일본환경부 ) 지방정부는총리대신이정한기본방침에따라총량삭감계획을수립하고, 환경부의승인을받은후시행한다. 해당지역에대해서는배출농도기준, 배출유량,COD 배출량을할당하고, 오염부하량측정하고기록하는의무를부과하였다. 또한, 하천오니준설, 저류조설치등환경개선사업을지방정부에서추진한다. 41

92 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 2) 환경성 (MOE:MinistryoftheEnvironment) 일본의환경관리는 1950~60 년대에발생한 4대공해에서부터시작한다. 그질병들로인해환경에대한관심이커지고 1967 년처음으로환경관련법, 공해대책기본법이제정되고 1968 년에대기오염방지법및소음규제법을제정함으로써환경에대한많은법과대책이세워졌다. 그림 일본환경성홈페이지 ( 년에공해대책본부가설치되고수질오염방지법이제정됨으로전문부서를설립하게되었다. 그러나그크기에비해담당해야되는일이커짐에따라이듬해 1971 년환경청을정식으로발족하였다. 환경청이설립하기전까지여러부서에서담당하던환경오염에대한행정을단일화하고공해방지외에도자연보호및환경개선을위한총괄적인행정기관으로자리매김하면서일본은환경보호에대해비약적으로선진화되 42

93 2. 해외의수질관리사례분석 었다. 자연환경보전법, 오존층보호법, 환경기본법 등다양하고선진 화된많은법을제정, 시행하고 특히 1995 년부터 재활용에관한법 제정을 시작으로 2000 년에들어서는 용기포장재활용법, 가전재활용법, 식품재활용법, 건설재활용법, 자동차재활용법, 녹색구매법 으로이루어진 순환형사회형성추진기본법 을제정하여재활용에대한관심을높였다 년에들어서중앙부처의개편에따라지금의환경부가출범하였다. 기존의환경청의임무를인수하고, 후생성에서담당하던폐기물종류와폐기물재활용대책에관한부분이환경부로전임되었다. 그림 는일본환경부의홈페이지이다. 토양, 대기를비롯한자연환경에관한여러분야를다루고있으며특히환경오염규제에대해담당하고있으며수질기준을정비하고시행에대한감독을하고있다. 또, 수질데이터베이스를구축해서물환경종합사이트를통해수질에관한정보를제공하고있다. 3) 물환경종합사이트환경부에서는물환경종합사이트를개설하여일본내의공공용수역수질측정데이터, 광역종합수질측정데이터, 해수욕장수질측정데이터를제공해준다. 또수중생물에대한자료와이름난, 경치좋고깨끗한명수백선과해수욕하기좋은입수욕장백선자료를제공해준다. 이사이트는일본의수질측정자료뿐만아니라깨끗하고아름다운곳을추천해준다. 아래의그림 은환경부에서관리하는물환경종합사이트이다. 원하는지역의수환경전반에대한정보를검색할수있다. 43

94 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 일본물환경종합정보사이트 가. 전국물환경현황그림 는전국물환경현황을나타낸것이다. 하천의 BOD 측정데이터를기준으로수질이좋은곳과나쁜곳을나타내고호수의 COD 측정데이터를기준으로좋은곳과나쁜곳을비교하였다. 또일본내에서국민들이직접적으로수질오염에대해심각히생각하는 4대만에대한현황을차례대로나타내고있다. 44

95 2. 해외의수질관리사례분석 그림 (a) 전국하천의 BOD 측정자료,(b) 전국호수의 COD 측정자료 2005 년전국의하천연평균 BOD 값을측정해서비교한결과수질이좋은 곳은시라오이강하류, 키타미호로베츠강, 토쿠시베쯔강하류, 쯔즈미강하류, 아라강, 반죠우강등으로연간평균치가 0.5 mg/l 이다. 그리고가장수질이 45

96 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 나쁜곳은무쿠에강 15mg/l, 하루키강 14mg/l, 다이몬강 13mg/l, 미데강 12mg/l, 쯔루우다강 10mg/l, 코쿠부강 10mg/l 로나타났다. 무쿠에강은오키나와현에위치하고있는데이지역은과거미군주둔지이기에군폐수로오염이심하다고보여지고하루키강과코쿠부강이위치한치바현은공장지대이고미데강이위치한오오사카부는공업의발달로오염이심하다고여겨진다 년도전국호수및댐, 저수지의연평균 COD 측정결과는수질이가장좋은곳으로는훗카이도현에위치한시코즈호수, 쿳타라호수, 후쿠시마현에위치한시나와시로호수, 나라현에위치한사카모토댐이연간평균치 0.7mg/l 로가장좋았고그다음으로아키타현에위치한아사히가와댐의물이 1.0mg/l 로수질이좋았다. 수질이나쁜곳으로는시즈오카현에위치한시나루호수가연평균 11mg/l 로가장나쁘고미야기현에위치한이즈저수지 10mg/l, 나가저수지 9mg/l, 아이치현에위치한아부라가부치호수가 8.6mg/l, 훗카이도현의하루토리호수가 8.4mg/l 로평가되었다. 공업지역이비교적적은훗카이도현에위치한호수들수질이대체로좋은편이다. 그림 도쿄만의수질현황 46

97 2. 해외의수질관리사례분석 그림 는일본내의폐쇄성해역의현황을나타낸것이다. 일본은태평양을끼고있는섬나라이기에다른지역의바다는문제되지않지만만과같은폐쇄성해역은수질이심각하게오염이되었다. 일본의주된폐쇄성해역은도쿄만, 이세만, 오사카만, 세토내해로 4곳을들수있다. 나. 수질개선이쇼와50 년 (1974 년 ) 부터진행되지않은도쿄만도쿄만은예전에 " 에도마에 " 라고알려진일본의어장이었지만고도경제성장시대에남쪽관동지역의평야를도시화에따라급속하게수질오염이진행되었다. 도쿄지역의 2공업지대의주변약 3000 만명의인구를짊어지고있는이바다에는막대한량의폐수가흘러들고있다. 도쿄만의수질은때로는해면담근손가락이보이지않을정도로오염이되었지만각종공해규칙과하수도의보급에의해해가경과하면서변화그래프에나타난대로쇼와 50 년 (1970 년대 ) 까지는어느정도수질개선이어느정도진행되었다는것을알수있다. 그림 이세만의수질현황 47

98 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그러나그후에개선은진행되지않고적조녹조의발생등생활폐수등에의해수질오염은만성 ( 태만 ) 화되어있고더욱더개선을향한도쿄만재생의대처는이후에도중요한과제이다. 현재도쿄만에는수질오염부하량을계획적으로줄이기위해관계도현의총량삭감계획책정, 사업장등에의규칙, 생활폐수대책의추진등수질개선을위한새로운수질총량규제가행해지고있다. 다. 환경기준달성률에는 3대만에서가장나쁜이세만이세만은고도경제성장시대의오나가평야와키소강등이접하는지역의도시화와함께급속으로수질오염이진행되었다. 중 경공업지대의개발, 개발지역전체의 1000 만인구를품은바다에는막대한량의폐수가흘러들었다. 또한공중사진을보면매립지개발이진행되면서수질악화의원인중하나이다. 자연정화능력을가진간석지나바다와강이만나는여울도감소하고있다. 이세만은수질은쇼와40 년 (1960 년 ) 대부터각종공해규제와하수도의보급에의해일정의수질개선이진행되었다고말하고있지만 COD 변화그래프를보시는바와같이쇼와46 년 (1970 년 ) 이후는개선이진행되지않은상황이계속되고있다. 또한이세만전체의수질은 COD 의환경기준달성률로보았을때약 20 년간 50% 전후의달성률로 3대만 ( 도쿄오사카이세 ) 가운데가장나쁜상태이다. 생활폐수에의한수질악화질소, 인등의영양염류에의한부영양화전조와빈산소수괴의발생등수질오염은만성화되었고, 더욱더개선을향한대처는이후에도중요한과제이다. 현재이세만에는수질오염부하량을계획적으로줄이기위해관계도현의총량삭감계획책정, 사업장등에의규칙, 생활폐수대책의추진등수질개선을위한새로운수질총량규제가행해지고있다. 48

99 2. 해외의수질관리사례분석 라. 간척에의해자연정화능력을잃은오사카만오사카만에는쇼와30 년 ~40 년대 (1950~1960) 년대오사카평야나요도강, 다이와강등의주변지역이급격한도시화와같이급속한수질오염이진행되었다. 한신공업지대의개발과개발지역전체의 1000 만인구를품은바다에는막대한량의폐수가흘러들었다. 또한간석과여울을간척한것에의해많은생물이서식하는자연의정화능력을가진자연해암이나옅은바다지역이손실된것이원인으로생각되어지고있다. 그림 오사카만의수질현황 오사카만의수질은쇼와40 년 (1960 년 ) 대초기까지는빈사의상태였지만각종공해규제와하수도의보급에의해일정의수질개선이진행되었다고할수있다. 쇼와50 년 (1975 년 ) 이후는그래프에나온것과같이근소하게나마조금씩개선경향이보여진다. 그러나생활폐수등에의한수질오염은만성화되어더욱더개선을향한오사카만재생의대처는이후에도중요한과제이다. 현재오사카만에는수질오염부하량을계획적으로줄이기위해관계도현의 49

100 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 총량삭감계획책정, 사업장등에의규칙, 생활패수대책의추진등수질개선을 위한새로운수질총량규제가행해지고있다. 그림 세토내해의수질현황 세토내해의수질현황을나타내는그림으로화학적산소요구량을측정한 결과를색깔을이용하여나타낸것이다. 마. 공공수역수질데이터공공용수역수질데이터는월간값과연간값을나눠서얻을수있으며각지역별도시별값을얻을수있다. 아래의그림은도쿄도의 2005 년연간수질측정데이터중 BOD 값을나타낸것이다. 이수질데이터는 BOD,DO, COD,SS,pH, 대장균개체수등을수질자료로제공하고있으며연간자료는 1984 년부터 2005 년까지의자료를제공해주고있다. 또월간자료의경우해다익간에대한자료를제공해주고있다. 50

101 2. 해외의수질관리사례분석 그림 도쿄도공공용수역 BOD 측정자료 ( 연자료 ) 그림 도쿄도공공용수역 BOD 측정자료 ( 월자료 ) 51

102 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 바. 광역종합광역종합에서는수질오염에대한관리가필요한연안다루고있다. 도쿄만, 이세만, 오사카만, 세토내해 ( 오사카만제외 ) 를다루고있으며 ph,do, COD,NH₄-N 등수질관측데이터를제공하고있다. 또 1978 년 3월부터 2006 년 2월까지의자료를봄, 여름, 가을, 겨울즉,4 개의계절자료를제공한다. 아래의사진은 2005 년봄 3~5 월이세만의 COD 를측정한데이터이다. 또, 물환경종합사이트는도쿄만에대해서따로중점관리를하고있다. 도쿄만은전일본국토의 2% 정도밖에되질않지만인구, 산업등양적, 질적인측면에서전국의 20% 를차지하고있다. 그만큼많은산업과인구집중으로인해수질오염은심각한문제이다. 많은국민들이사용하는해안이다. 그렇기때문에환경부에서는수도권주민들의안전과환경을위해관리및데이터베이스를구축하고있다. 그림 이세만의 COD 측정데이터 52

103 2. 해외의수질관리사례분석 그림 도쿄만에대한수질자료 4) 국토교통성 (MLIT :Ministry ofland,infrastructure,transport and Tourism) 국토교통성은우리나라의국토해양부와비슷한역할을하는곳이다. 국토교통성에는많은산하기관들이있지만그중에서하천국과강방재정보국이하천과댐에대한정보를제공해주고있다. 하천국은하천, 댐, 사방, 해안, 방재, 환경등에관한자세한정보를얻을수있으며일본의하천에대한전반적인상황과기본정책방향과하천정비계획등과댐사업에대한정책 방향및 댐관리에관한정보를웹사이트를통해제공해주고있다. 또강 방재정보국에서는댐의수위, 유량등의현재자료에대해제공해주고있으 며기상에관련된정보또한제공해주고있다. 53

104 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 국토교통성하천국홈페이지 가. 하천정보아래의그림은일본내의하천에대한자료를나타낸것이다. 이자료들은각각의하천의종합적인정보를제공해준다. 그림 30 은일본전국의 1급하천을지도에표시한것으로우리나라의대권역과비슷한분류에의해나눠놓은자료이다. 원하는지방의정보를얻기위해선그림의원하는지역을클릭을통해각지방별하천에대한자세한그림을볼수있다. 그림 (b) 는일본중부지방의하천을나타내는그림이다. 각하천별정보들은하천의이름을클릭하면그림 와같이하천의현재사진과함께간단한정보가보여준다. 그리고하천의역사와세부지류의정보, 하천주변환경, 과거하천에서발생했던주요재해를비롯한기타정보들이제공된다. 54

105 2. 해외의수질관리사례분석 그림 (a) 일본의관할지역구분 그림 (b) 샘플지역중부지방 하천도 그림 天竜川의하천정보 나. 댐정보댐사업에대한전반적인내용에서부터댐관리는어떻게이루어지는지그리고댐의필요성에이르기까지상세히설명이되어있다. 댐에대한더자세한정보는강방재정보국을이용하면각댐마다의수위와유량등댐관리에필요한전반적인정보들을제공받을수있다. 그리고강방재정보국에서는기상정보도얻을수있다. 레이더강수량이나홍수예보, 댐방류에대한알림등재해에관련된정보들을얻을수있다. 55

106 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 하천국의댐사업에대한정보 다. 국토교통성하천국의데이터베이스국토교통성하천국의데이터베이스는국토교통성의하천국이관리하는관측소의관측데이터를제공하고그자료로는강우량, 수위유량, 수질등의정보를제공한다. 관측소마다그항목들의다소차이를가진다. 관측소각각의검색이가능하며관측소제반에대한검색과지도에서직접찾아들어가는것과수계를검색하여관측소를찾아들어가는총 3가지의검색방법을제공해주고있다. 아래의그림들은데이터베이스홈페이지와지도를이용한하나의관측소의정보를얻는과정을나타낸것이다. 56

107 2. 해외의수질관리사례분석 그림 국토교통성하천국의수문, 수질데이터베이스홈페이지 그림 웹기반수문수질정보표출시스템 2.1.3EU 유럽의국가들 (32 개국 ) 을대상으로통합적으로모든환경관련정보를모니터링하고그정보를제공하고있는유럽환경청 (EnvironmentEuropeanAgency(EEA) :htp:// 은 1990 년도에유럽연합에의해그규정이채택되어통과되었으며 1993 년말에설립되었으며 1994 년업무를시작하였다.EEA 에서는유럽환경유럽연합의행정기관으로서 EU 가맹국은자동으로참가하지 57

108 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 만 EEC Regulation 에따르면유럽연합에가맹하지않은국가도그나라와유럽공동체가합의할경우참가를허용하고있다. 그림 는유역관리관련계획개념도를나타낸다. 그림 은 WISE (WaterInformation System foreurope) 메인화면으로수질뿐만아니라농업, 대기오염, 기후변화등사회전반적인환경문제들을모니터링하여그정보들을제공하고있다. 현재 32 개국이가입되어있으며향후그추세가증가할것이라판단된다. 이처럼유럽국가들의통합관리는각국가간의정보공유로인한정책수립의효율성증대와모든정보를한기관에의해파악할수있으므로매우편리한시스템이라할수있다. 그림 유럽유역관리계획개념도 58

109 2. 해외의수질관리사례분석 그림 WISE (WaterInformationSystem foreurope) 메인화면 그림 (a) 하천의연평균 BOD 그림 (b) 하천의연평균 T-P 59

110 선진형 수질개선대책 마련 및 타당성 조사 - 낙동강 유역 그림 ( b)지표수,해안,호수 및 그림 ( a)하천의 연 평균질산염 하천의 모니터링 관측 지점 EEA홈페이지 내의 WI SE에서 유럽의 BOD,TP,질산염,암모늄,오르토인 산염( or t hophos phat e ) 등 각종 수질 항목들과 지하수,도시지역의 수처리 시 설 분포 등을 실시간 지도 형태로 제공하고 있어 각국의 수질 및 수량 관련 정보들을 한 눈에 파악할 수 있게 되어있다. 그림 영국의 Bat hi ngwat erqual i t y 60

111 2. 해외의수질관리사례분석 위그림에서보는바와같이 EEA 에서는각종수질관련항목들의정보뿐만 아니라물놀이를할수있는호수나해변들의수질또한 googleearth" 를이 용하여 2007 년까지제공하고있다. 하 천독하수처리시설일폐수배출시설음 영 국 용 수방 류 수 표 외국의수질자동측정항목에대한국가별, 자치단체별비교 수은 ph 전도도 탁도 DO COD 염소이온 시안이온 NH 3-N NO 3-N 총질소 인산염 총인 총수은 Al Cu Fe Zn Mn 페놀 기타 TOC/DO C TOC/DO C TOC/DO C color TOC/DO C 폐수 TOC/DO C 세프느 랑강스폐수 대기압 호주 환원전위 동 경 도오 TOC 일사 ORP 본까아이찌현 UV 비 와 호 chl-a 61

112 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 1) 영국의수질관리체계가. 수질자동모니터링영국의수질관리를담당하는기관은 EnvironmentAgency 와 Department forenvironmentfoodandruralafairs 등이있다. 수질자동모니터링의시행기관은 EnvironmentAgency(EA) 이며, 설치시스템은주로육상형과수면형을종합하여사용하고있으며또한양자의보완형인이동형 (Bankside 형 ) 의수질자동측정장치를사용하고있다. 설치지역은 EightsitesintheStour catchment,sixsiteson thehmapshire,seven siteson thebristolavon, Five sites on Poole Harbour, Anglion, Northumbria, Severn trent, Southern,Wessexx,Thames 그리고 Welsh 이다. 측정항목은 ph, 탁도, 전기전도도, 수온, 용존산소, 암모니아이다. Radiotelemetryunit 에의한데이터송수신및수질자동측정장비의원격제어와 EA 에서사용되고있는 Bankside 형과수면형은각기의장치에자동시료채취기를부착하고있는형태로,EA 의담당자는 radiotelemetryunit 를이용하여수면형및이동형수질자동측정장치를원격제어하고있다. 이러한이동식수질모니터링시스템은육상형자동모니터링장치가비경제적인소형공단등에효과적이다 년부터 2006 년까지 EA 에서제공하고있는전지역의하천별생물학적 / 화학적수질변화경향과 T-N,T-P 의변화경향을나타낸다. 지도뿐만아니라자료까지같이제공하고있어필요로하는사람들이쉽게접근하여사용할수있게하고있다. 62

113 2. 해외의수질관리사례분석 그림 영국의생물학적 / 화학적수질변화경향 (2000,2006) 그림 (a)T-P /T-N 변화 (2000,2006) 63

114 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 (b) 영국하구부의수질상태 (2000) 나. 음용수관리체계음용수의수질관리의국내방법은원수를직접취수하여정수하는정수시스템을채택하고있는반면영국은테임즈강에서취수한물을저수지에일정기간저장하고산화지를이용하여자연적으로수질을정화한후정수하는방법을채택하고있다. 영국에서는테임즈강여러지역에서원수를취수하여저수지에저장한다. 각지점에서취수된원수는저수지에저장되고이저수지는정수장들과연결되어있어발생되는각종수질사고에대한대책마련이용이하도록하였다. 또한각저수지의수리학적특성을고려하여각종수질개선장치, 즉수중폭기나교반장치등다양한수질개선장치를설치운영함으로써보다안전한원수를확보할수있도록하고있다.1973 년 물법 에의해서각종하천유역으로분류된국가기관 10 개의물관리공사가 (Water Authority) 설립되었다. 물관리공사가국가물관리를주체적으로수행하다가 1989 년민영화되어현재아래그림 에서보는바와같이 15 개의물 64

115 2. 해외의수질관리사례분석 관리회사와 12 개의물및하수도관리회사가운영되고있다. 환경부의수질검사부 (DepartmentofWaterInspectorate) 에서상수원의수질검사를수행하고있으며, 검사결과부적합판정이내려지면범칙금이부과되며그횟수가다수에이르면회사의면허가취소된다. 그림 영국의물관련기업분포 다. 유역관리제도환경청 (Environmentagency) 산하 8개지방환경청에서하천유역별로관리계획 (Catchmentmanagementplan) 을수립하여관리한다. 관리계획수립시하천별목표수질을설정하는데 EU 기준의 5단계 (1A: 고급음용수,1B: 음용수,2: 고도처리후음용수,3: 저급의용수,4: 불쾌감유발 ) 로구분한다.EU 내의전수계에대한목표수질을수생생태계적으로 2등급 (good state) 이상적용토록제정되었다 ( 00.6 월 ). 65

116 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 환경청산하지방환경청에서직접배출시설을허가하며, 유역관리계획의목표수질을고려하여수질배출농도와유량을결정한다.EU 의통합오염예방및관리지침과환경보호법 (EnvironmentProtection Act) 의통합오염관리규정 (IntegratedPolutionControl) 에따라일정규모이상의배출시설에대하여는매체를통합적으로고려한환경영향을평가하여대기, 수질, 폐기물등의배출량을허가한다. 지도점검은지방환경청담당공무원이배출시설별로점검하고기준위반시개선명령을내리고이를이행하지않을경우법원에서벌금을부과하도록되어있다. 라. 운하수질관리사례아래사진은운하에서수질관리를어떻게하는지를보여준다. 그림 은갈대와모래톱을이용하여강물이자연정화될수있는환경을제공하여수질을개선하고있는사례다. 아래사진은습지대만들어서역시강물이자연정화될수있는생태환경을조성한사례다. 이처럼운하는하천변을정리하는과정에서하천변의농축산폐수와농지에서흘러나오는농약을차단하여수질오염의원인을제거함과동시에습지대와모래톱, 갈대등자연을이용한자연정화환경을조성하여친환경수질개선시스템을구축할수있는것이다. 그림 영국템즈강 : 갈대와모래톱의조성으로수질정화기능제공 66

117 2. 해외의수질관리사례분석 그림 영국 GrandUnionCsnal: 습지식생의조성으로수질정화기능제공 2) 독일의수질관리체계 UNEP 의주도아래독일은라인강유역에걸쳐있는인접국가간수질문제의분쟁을방지하기위하여 WaterMonitoringProgram 을시행하였다. 정부에서시행하고있으며설치형태는 fieldstation 의모니터링이있으며측정항목은용존산소, 수온,pH, 전기전도도이며이들측정항목은 UNEP 의권고항목으로서추진되었다. 특히라인강에서는상수원수및생태계보전을위하여생물모니터링시스템 ( 물고기, 물벼룩, 조류, 조개등 ) 을설치하여물속의독성평가를하고있다. 이외에 BOD,TOC, 부영양화유발물질, 무기물, 중금속, 방사능을분석하고있다. 독일환경부 (htp:// 와독일연방환경청 (htp:// 에서는각종수질관련자료를제공하고있다. 67

118 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 독일환경부주화면 가. 독일의수질관리정책독일에서시행하고있는수질보전정책의기본원칙은다음과같은과정을거쳐발전해왔다. 초기에는아무런처리없이폐수를하수관을통해강이나바다로방류하였다. 폐수를하수관을통해그대로바다로방류하는방식으로는매년증가하는수질오염에대처하는데한계가있다는것을인식하여수질보전정책도배출원에서배출량을줄이는방향으로변화했다. 현재까지독일에서주로이용했던수질오염규제정책의전략은배출량을줄이는것이었다. 그러나이제는배출량감축단계에서배출회피단계로서서히이행하는과정에있다고할수있다 (Simonsi,1991). 독일의수질오염관리체계는크게세가지로분류할수있다. 법률에의한규제조치, 경제적도구및공공투자가상호유기적으로연관되어수질오염을 68

119 2. 해외의수질관리사례분석 관리하고있다. 수질오염을관리하기위한법률중가장중요한법은수자원정책법 (WaterResourcesPolicyAct) 으로서이법은물과관련된인간의활동을규제하고있다. 수질과관련된대부분의연방지침이이법을근거로작성되었기때문에이법은수질관리에서가장기본적이다. 수질보호를위한경제적인제도로는폐수부과금 (WasteWaterFee) 을규정하고있는수질오염부담금법 (Water Polution Charges Act) 도수질오염관리에중요한법이다.(Bucksteeg,1991). 수질관리를위한경제적제도는환경개선신기술에대한재정지원, 배출회피를위해생산절차를변화하거나생산품을포기하는경우에세제혜택, 오염자부담원칙등이있다 (Simonis,1991). 연방물관리법에의해허가관청은폐수배출허가시유입공공수역이목표수질을달성된다고확인될때에만허가서를발급하며, 공공수역의목표수질 (Ⅱ 등급 ) 을달성하는범위내에서배출량 ( 배출유량, 농도 ) 을허가하고있다. 허가청은주정부가정한폐수처리 최소요구기준 이내에서배출량결정한다. 최소요구기준이란미국의 BAT 개념에해당되는최상의가용기술 을고려하여정한기준을말한다. 10 개주 연방환경장관 주정부간의연합수질위원회 연방회의 연방협의회 연방수질법 각주의수질법 그림 연방수질법제정을위한주정부와연방정부사이의협력체계도 국민의요구수준과유럽공동체의지침을고려하여결정된독일의환경기준은음용수의수질기준, 배출허용기준, 그리고배출벌과금산정을위한원단위가수질관리의중요한기준으로사용되고있다. 일반적으로음용수는연방지침에따라매우엄격한수질기준을충족시켜야한다. 독일은양질의음 69

120 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 용수를확보하기위하여주로지하수보호에중점을둔정책을시행하였을뿐만아니라 EC 기준과연계하여엄격한연방지침을적용하고있다. 그주된이유는국민들에게전달되는음용수의대부분이지하수로공급되기때문이다. 수자원정책법에근거해서연방지침에규정하고있는또하나의중요한기준은 1989 년개정된배출기준이다. 독일의경우폐수처리장에따라폐수배출기준을다르게규정하고있는이유는대부분의폐수가폐수처리장에서처리되어수계로방류되기때문이다. 폐수처리장의규모가클수록더엄격한기준이적용되고있다. 나. 수질오염관리제도독일수질오염관리제도의중요한특징은연방정부, 주정부그리고지방자치단체가분업을통해수질오염관리를한다는것이다. 주정부는수질관리를, 연방정부는수질관리정책을그리고지방자치단체는음용수의공급뿐만아니라폐수의수집, 처리및처분에대한책임이있다. 조직의각수준에서담당하게될업무에맞게개별적인계획을세워정책을수행하므로상위수준과하위수준간의조정이대단히중요하다. 또다른특징은그에따른비용으로서음용수와관련된모든비용은음용수이용자들이부담해야한다는것이다. 이비용에는음용수공급시설에대한운전비용, 미래의설비교체를위한감가상각비, 재투자를위한비용이포함된다. 그리고모든폐수배출자들은수질오염부담금법에규정된폐수벌과금을오염부하량만큼물어야한다. 벌금의액수는범에명시된몇개의오염물질의년부하량만큼물어야한다. 하 폐수처리에대한책임이있는지방자치단체는이업무를개별적으로처리할수도있고인접한지방자치단체와협력을통해서공동으로해결할수도있다. 개별지방자치단체또는지방자치단체협력기구는폐수처리계획을수립하고집행할수있는권한이있으며배출기준도개별적으로정할수있다. 수질오염관리제도의또다른특징은수질보전지역의지정이다. 수질보전지역은 3-4 개의지대로구성되며, 이지대에서는농업, 건축, 유해물질반입등과같은활동이제한된다. 70

121 2. 해외의수질관리사례분석 강, 호수, 해양을보호하기위한국제협력은독일수질관리제도의또다른특징으로이것은독일이강과바다를다른나라와공유하고있기때문이다. 국제하천위원회 (InternationalRiverCommission) 는하천관리를위한기구로서, 일반적으로강의하류에위치하고있는나라가주도하고있다. 예를들면, 라인강은네덜란드가, 엘베강은독일이, 그리고다뉴브강은러시아와루마니아가책임을맡고있다. 독일은오존이나활성탄공정과같은고도정수기법을도입하여상수처리를하고있다. 생수를생산하기위해오존과활성탄을조합하고, 우리나라에서일반적으로사용하고있는표준정수공정을거의사용하지않고완속여과기법이나자연토양층을통과시켜취수하는강둑여과기법등을애용하고있다. 우리나라에서는염소를사용해살균과관로내에서미생물제성장을막는다. 그러나독일에서는염소를사용하지않으며쾰른시의경우최종적으로활성탄여과를거친후바로상수로공급하고있다. 자연하천수를상수원수로취수하는과정에서자연처리법인여러단계의토양층여과를통해자연지하수에가까운수질로정화한후고도정수하여공급하고있다. 각정수장에서는각기다른정수공정을사용하고있으며지역별로그지역에맞는독특한정수공정을개발하여운영하고있다. 이들정수장은전통적으로사용해온염소사용을지양하고주변의자연을이용한자연처리법을신뢰한다. 3) 프랑스의수질관리체계가. 환경부환경부는 1997 년환경부와국토관리부가합병되어국토환경관리부로운영되고있으며 2008 년예산은 200 억유로 ( 한화 32 조원 ) 로책정되었다. 국토환경관리부에서는일반행정및개발, 수질, 오염및위해예방, 자연및경관등 5개의주요국이있다. 71

122 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 사업국별주요업무 구분주요업무 행정 재정 국제협력총괄국 (DGAFI) 오염방지 위해관리국 (DPPR) 물관리국 (DE) 환경평가 경제조사국 (DEEEE) 자연 경관국 (DNP) 예산, 홍보, 해외협력등 산업분야법령제 개정 모든산업시설조사감독 ( 농업, 서비스등모든산업활동 ) 하천, 바다, 지하수관리 ( 수질및수량 ) 수원관리, 수질오염대책, 수원주변생태계관리, 수질관리 - 중앙물관리청산하 6개물관리청 (Agence de l'eau) 환경정책의경제적측면에대한조사평가 예측 자연환경보전 국토개발과자연과의미적조화 생태계보전, 국립공원관리 (7개) -오염예방 위해관리국산업관련법령제정, 지방청을통한사업장조사 ( 세탁소등소규모업체포함 ) 를수행하고있으며대기, 토양, 농업오염, 폐기물관리, 재해 ( 지진, 홍수, 자연재해 ) 관리업무담당한다. -물관리국하천, 바다, 지하수등물의양과질모두를관리 ( 댐관리, 홍수, 갈수문제등 ) 하고있으며, 산하에물관리청 (Agencedel'eau) 이있고 6개유역관리청이물을종합관리한다. 물관리의 4가지분야는수원의관리, 수질오염방지대책수립, 생태계보호 ( 양식장관리등포함 ), 해안수질관리 ( 해수욕장수질검사등 ) 이다. 상수도요금의절반이세금이고이것을물관리청이관리한다. 시설건설, 관리비, 보조금등으로사용하고있으며오염자부담의원칙, 사용자부담의원칙을적용한다. 수질관리 (DE) 의외청으로해안보호청이있어해안신규건축물설립규제, 토지매입 ( 강제매입 ) 등의업무를수행하고있다. - 환경평가 경제조사국 환경이경제에도움이된다는인식을확산시키기위해 200 년신설에신설 한기관이다. 주요업무로는예산, 경제평가, 환경분야인식증진및타부처 72

123 2. 해외의수질관리사례분석 정책의통합, 경제활동의녹색화등이있다. -자연 경관국 1963 년이후로 7개국립공원지정되었으며각각열대지역 1곳, 해양 1곳, 산악지역 5곳에위치해있다. 엄격한보전정책으로주거, 식당등설치금지하고있다. 국립공원외약 40 개의지방공원이있으며, 환경부에서정한법령의요건에맞으면 지방공원 명칭을환경부에서부여한다. 나. 지방환경청 26 개의지방청으로구성되어있으며지방정부간의환경문제조정, 자연및경관등의보호규정에대한이행여부감시하는역할을수행하며자치단체의환경정책개발촉진, 중앙정부와지방정부간의합의사항에대한환경조치이행여부감시한다. 다. 지방자치단체프랑스의지방자치단체행정기구는 22Region,96Department,36,500vile 로구성되어있으며상수도공급, 하수도, 하수처리에관한책임을지며, 생활폐기물의수집, 처리업무담당하고있다. 표 각기관별역할과책임 구분역할책임 물관리청 수량, 수질관리 재정적지원 지자체에보조금지원 기술적지원 - 수계관리위원회운영 선출직, 소비자전문가, 공무원으로구성 - 수자원의관리 지방자치단체수도시설관리권 시설의관리 운영에대한투자 소비자 기업 재정투자, 운영 수도시설의 수도요금및세금납부 안정적인수돗물공급 소비자서비스및요금부과 73

124 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 나. 건설교통주택부 (MinistryofPublicWorks,TransportandHousing) 총 10 만여명 ( 본부 :3000 여명 ) 으로이루어져있으며도로, 교통, 토지이용, 환경등에관한업무를담당하고있다. 정부부처간환경업무분담은국토환경관리부가대기, 수질등환경관련업무에대한정책또는제도 ( 법, 규정등 ) 는환경부가총괄하고있으며, 관련 5개부처와지방자치단체가이의실행 ( 집행업무 ) 을맡고있다. 특히환경부가중심이된 중앙부처협의체 ( 환경부장관및관련부처공무원 ) 가구성되어있어동협의체를중심으로국가환경정책을결정한다. 프랑스정부내환경관련업무내용을살펴보면건설 교통부는파리시와같은대도시의청소와해안지역의환경보전업무및물관리관련업무를수행하고있고, 농림부는농촌지역의물관리지원업무를담당하고있으며, 노동복지부는건강과관련된부분 ( 음용수의수질 ) 대한업무를수행하고있다. 또재정경제부에서는산업체의하수처리관련업무를수행하고있으며, 물관리청은국가물관리 ( 수질, 수량등 ) 총괄업무를하고있다. 다. 프랑스의수질관리현황지난 20 여년간공공수역의수질개선을위하여많은투자가이루어져왔다. 80 년대말부터프랑스는매년 200 억프랑을하수관거정비와하수처리장건립을위하여투자하였으나전체하천의약 50% 정도가목표를당성하지못할정도로하천수질이개선되지않았다. 프랑스는환경부에서수질관련자료를제공하고있다. (1) 하천수질및지하수조사프랑스는약 900 개의지점에서수질항목별매년또는 2-3 년주기로하천수질조사및감시를하고있다. 조사결과에따르면강유역에따라약간의차이는있지만유기물과암모니아에의한오염이평균치보다약간높은것으로나타났다. 이러한오염저감을위하여대규모주거지역의생활하수처리에더욱노력하고있는실정이다.1988 년에지하수오염감시관측소가지질 광산 74

125 2. 해외의수질관리사례분석 탐사국산하에설치되었다. 지하수가잘보호되어좋은수질을유지하고있 는것은지층에의해오염물질의여과작용이일어나기때문이다. (2) 연안해수프랑스에서는 1975 년 12 월유럽공동체평의회에서제정한해수욕장의세균학적요소에대한지침서와 1981 년 4월보건위생에관한법령에따라많은투자가이루어졌다.1980 년대말에는연안지역의폐 하수정화처리에연간 5억프랑이상투자되어연안수질이많이개선되었다.1989 년에는 90% 의해수욕장이사용가능한것으로판정되었으나 1991 년에는 91.3% 가유럽공동체지침서에적합한것으로나타났다.( 프랑스환경부,1993) 프랑스국립해양연구소 (IFREMER) 는 1974 년부터전국적인관측망을통해각종오염물질에의한해안오염을감시하고조사한다. 이관측망의조사결과에따르면프랑스전체연안의약 50% 정도만이유럽공동체지침서의약식장기준에적합한것으로나타났다. 이관측망이운영되기시작한초기에는해수의수질만을측정하였나 1978 년부터생물체와퇴적물의오염도도함께조사하고있다. 라. 프랑스의오염총량관리제도물법 (WaterAct) 에의하여프랑스를전체 6개대유역으로구분하여 15 년단위의유역관리계획 (Sixwaterimprovementand managementplan) 을수립하였다. 환경개발부산하에공기업적성격의 6개의물관리청 (Water agency) 을두어각각의유역에대한관리계획을마련하고, 물관리청에서유역관리위원회 ( 지방정부, 제조자,NGO, 농부, 정부등의대표로구성 ) 와함께하천소유역별목표수질및목표유량설정안, 관리계획안을마련하여환경부에승인요청한다. 물관리청에서는수도요금등을부과및징수하고하수처리장설치등오염관리관련예산을집행하고, 물관리청과지방정부는환경개발부에서승인된유역관리계획을이행해야한다. 목표수질은영국과같이 EU 기준 5단계로구분할수있으나현재유역관리 75

126 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 계획의목표수질은 1A,1B 로설정되어있다. 현재프랑스의수질악화원인중점오염원문제는거의해결하였으며, 농약, 비료같은비점오연원문제해결을위해농약, 비료품질개선시키기고농민들의농약, 비료과도사용억제를위한정책을마련중에있다. 지방자치단체에서배출시설을직접허가하며, 유역관리계획의목표수질을고려하여수질배출농도와유량을결정한다.EU 의통합오염예방및관리지침에의하여영국과유사하게일정규모이상이배출시설에대하여는매체를통합적으로고려한환경영향을평가하여대기, 수질, 폐기물등의배출량을허가한다. 지방정부에서는년 1회이상지도 점검을실시하고 3년에 1회중앙정부와지방정부가공동으로점검하고있으며지도점검담당공무원이배출시설별을점검하고기준위반시개선명령을내리고이를이행하지않을경우법원에서벌금부과하도록되어있으며허가된지정농도와유량을위반할경우경제적인처벌을부과한다. 76

127 2. 해외의수질관리사례분석 2.2. 해외수질오염및개선사례 해외수질오염및이에대한개선사레로서본절에서는다음그림과같은 사례를조사 분석하였다 미국사례 1) 시카고강오염 시카고는미국중서부지역의대평원과오대호를기반으로형성된미국의 제 3 의도시로 미시간호연안에위치한호반의도시이다.19 세기초미시간 호로흐르는시카고강하구에군사기지가만들어진이후사람들이모여들면서도시가형성되었다.19 세기중반도시는더욱커지고모든생활하수는시카고강을타고미시간호로유입되었다. 미시간호의규모가워낙커서자연정화로깨끗함을유지할수있었지만 1864 년미국남북전쟁후시카고의인구는몰려드는사람으로증가하였고 1871 년시카고전체가불바다가된대화재가일어난후에도도시재정비사업과더불어크게성장하였다. 도심 77

128 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 에고층건물이들어서고인구가급증하여 1885 년에는 100 만명을돌파했다. 이에시카고시는인접한칼루메강까지확대되었고도시와강은쓰레기로넘쳐났다. 그리고늘어난인구만큼생활하수또한늘어나서시카고강과칼루메강은오물과쓰레기로넘쳐났다. 더욱심각한문제는두강모두미시간호수로흘러들어가서자연정화의능력을넘어서는오염으로인해미시간호의맑은물은썩고쓰레기로뒤덮여악취와질병이창궐했다. 미시간호의물을식수로쓰는시카고의시민들은더이상깨끗한식수를구할수없을뿐만아니라 1885 년과 1886 년에걸쳐이지역에서장티푸스가발병하여 9만여명이라는유래없는대참사를빚었다.100 만명의사람들이생활하면서배출하는생활하수와쓰레기가버려진미시간호수의물을식수로사용하면서발생한사건이었다. 그후에도오염된미시간호수의물을식수로사용하여수인성질병인장티푸스의전염은계속되었다.1891 년부터 1895 년까지약 2만명의시카고시민들이장티푸스로고통스러워했고장티푸스이외의다른수인성전염병으로시민들의고통은계속될수밖에없었다. 미시간호수의물을식수로사용하고생활하수를시카고강과칼루메강으로방류시켜다시미시간호로유입되어악순환이계속된다고판단한시카고시는미국건국이래최대규모의토목공사를계획하였다. 기존에미시간호로흘러가는시카고강과칼루메강을미시시피강의지류인일리노이강으로흐르게하는즉유역을변경하는대공사를계획하였다. 이것은시카고강과칼루메강이평야지대를흐르는하천이었기에가능한계획이었다. 이유역변경으로시카고시에서발생한하수는미시간호로더이상흐르지않고일리노이강을따라미시시피강으로흘러들어가세인트루이스를거쳐강하류의뉴올리언스로흘러대서양으로빠져나갔다.20 세기초공사가완료되자미시간호의수질은나아졌고계속되던시카고의전염병도줄었다. 유역변경으로시카고시민들의전염병은없어졌지만그로인해시카고강의하수를받게된일리오이강유역과미시시피강유역에인접한세인트루 78

129 2. 해외의수질관리사례분석 이스등의여러도시들이시카고시와일리노이주를법정에제소하였다. 또미시간호연안의캐나다와미국의여러주들도시카고강으로많은양의물이흘러가서미시간호의수위가내려가는것에대해소송을제기했다. 유역변경이후미시간호와온타리오호의수위는 20~30 센티미터가량떨어졌다. 유역변경후생기는소송들로시카고시는지하수를이용한식수사용량을늘리고활용가능한최대한의하수처리기술을도입했고그결과주변지역과의마찰을줄일수있었다. 시카고강에서처음으로시도되었던유역변경공사는다른지역에서도많이이용되었다. 비단시카고강처럼강의흐름방향자체를바꾸는방법뿐만아니라강의흐름을다른곳으로바꾸는유역변경방법도많이사용되었다 년경시애틀의경우시애틀에서배출되는생활하수가워싱턴호로많은양이유입되면서심각한수질오염을야기시켰다. 그로인해시애틀시에서는워싱턴호의수질개선을위해유역변경공사를계획하였다.1936 년워싱 턴호로흘러가는물길을태평양연안의퓨젯만으로변경하였다. 또 도시 가팽창하면서교외지역에서발생하는생활하수도 1955 년유역변경공사를시행하여퓨젯만으로변경하여워싱턴호의물을맑게하였다. 하지만시카고의경우와같이유역변경은지역간의분쟁으로불거질소지가크다. 앞으로더욱더물부족이심각해질것이고수질오염으로인해지역간의이해관계가복잡해질것이다. 더욱이우리나라의경우지방자치화가되어서지방자치단체간의대립이크게작용할것임으로유역변경을시행함에세심한고려가필요할것이다. 2) 제임스강오염 1975 년미국버지니아주호스웰시에위치한라이프사이언스라는살충제제조회사공장에서종업원의절반이상이두통, 시각장애, 간질환, 신경통, 불임등직업병에시달리고있었다. 보건당국의검사결과이공장에서제고하는키폰이라는유독성살충제가원인이라는것이밝혀지게되었다. 공장측 79

130 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 은종업원과그가족들에게수백만달러의보상금을지불하게되었다. 아울러연방환경처는공장폐쇄와함께남아있던키폰의판매금지를명하였고, 이에공장측은남아있던키폰을폐기처분을하였다. 문제는키폰을폐기처분하는과정에서발생하였다. 유독성살충제인키폰이아무런처리없이하수처리장에유입되었다는것이다. 도시의하수처리장에유독성살충제가유입됨에따라하수를분해하던미생물들은죽게되고하수처리자체가불가능해지게되었다. 더욱이하수와함께처리수의수용하천인제임스강으로살충제가흘러들었고이로인해하류 100km 구간은생물이살수없는죽음의강이되었다. 제임스강의물고기는떼죽음을당하고제임스강의하류지인체사피크만으로유입된살충제에오염된강물은근처굴양식장의굴을위험한해산물로만들었다. 체사피크만은워싱턴 D.C 와볼티모어등유역에위치한대도시에서배출하는생활하수와공장폐수로인해심하게오염되었다. 이에버지니아주정부는제임스강 160km 에걸쳐낚시를금지하고여기서잡은물고기는절대취식하거나판매를금지시켰다. 제임스강의정화를위한연방환경처의많은노력에도화학물질인키폰이하천바닥에퇴적되어지금도퇴적물에서검출되고있다. 그후미국은환경오염을일으킬가능성이있는공장의폐쇄나이전시적절한환경영향을검토한후이를최소화하는방법으로시행하도록하고있다 일본사례 1) 가네미유사건일본가네미지방에서 1968 년 3월부터여드름형태의피부병환자의급증으로지역보건소에서역학조사를실시하게되었다. 그결과같은해 11 월이병은가네미회사에서제조판매하고있는식용유를사용한음식을먹은사람들에게만발생하였음을밝혀내게되었다. 가네미회사는식용유제조시 PCB 를이용한가열방법을썼다. 그런데식용유제조과정에서가열파이프 80

131 2. 해외의수질관리사례분석 가부식되어 PCB 가식용유속으로흘러들어갔으며, 이식용유가튀김요리에사용되어많은사람들에게피해를주게된것이었다. 사건발생당시환자들은체중 1kg 당매일 67μg 의 PCB 를섭취하였으며,5 개월후에는만성중독증상이나타나기시작하여간장애, 안지분과다, 성장지연, 성욕감퇴, 내분비장애, 말초신경장애등의증상을겪게되었다. 그수는 1만 4,000 여명에이르며, 그중 1,068 명은증세가심하여특별히치료가요구되는상태였다. 또한이지방의닭 100 만마리가가네미유가함유된먹이를먹고중독되었으며그중 70 만마리가죽었다. 이사건의계기로일본은 1972 년에 PCB 와같이자연환경에서분해되지않고인체에유해한물질을특정화학물질로규정하고이를법률로규제하기시작했다. 즉특정화학물질을제조또는수입할경우법에의해특별히관리하게되었다. 2) 미나마타사건일본구마모토현미나마타시의신일본질소비료회사공장에서는 1932 년부터아세트알데히드를생산하기위해수은촉매제를사용하였다. 이과정에서부산물로나오는것이메틸수은이다. 이메틸수은이함유된폐수가정화처리되지않은상태에서바다로빠져나가서어패류들을통한생물농축이되어이어패류를먹은인근주민들은수은중독현상이나타났다. 수은중독의가장큰문제는중추신경을비롯한신경마비이다. 그로인해경련, 보행곤란, 언어장애등의문제를발생하였고심한경우정신착란을일으켜결국사망에이르게된다. 증상이나타난후 3개월뒤중증환자의반이사망하였다. 사건의경위는다음과같다.1955 년경미나마타시의고양이가이유없이죽는것이자주목격되었다. 그다음해인 1956 년에사람에게도이와비슷한증상이일어났다.1956 년 5월 1일이원인을알수없는병을미나마타병이라명하고풍토병이라고원인을몰고갔다. 하지만 1959 년구마모토대학의학부미나마타연구반에서미나마타병의원인을수은중독이라발표하고수 81

132 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 은배출한곳을신일본질소비료미나마타공장이라지적하였다. 하지만공장에서는이사실을부정하여결국법정공방에들어갔다. 그결과 1968 년정부가발병과공장폐수와의관계를인정하였고 1987 년 3월 30 일구마모토지방법원에서의재판에서원고승소로국가와지방정부의책임이인정되었고 2004 년 10 월미나마타병에대한대법원판결이원고승소로정부가책임져야한다고내려졌다. 발병이후약 50 년만에사건이완결되었다. 미나마타병의해결책으로일본정부에서는공장, 공업단지등의산업장및병원연구기관에서자체적으로폐수정화시설을반드시설치하고오염물질 ( 유기물, 약품, 약병, 중금속류등 ) 을하수로무단방류하지않도록해야한다는조항을정해시행하였다. 미나마타병은미나마타지역이외의곳에서도종종일어났다.1964 년일본니이가타현의아가노강하류에서이와같은병이발생하였고 1970 년대에서는중국길림성에서흑룡강성에걸친송화강유역, 1990 년대에는아마존강유역등에서수은중독에의한미나마타병이발병하였다. 3) 이타이이타이사건 1874 년일본의미쯔이그룹은후지야마현에있는카미오카광산을매입하면서금속광업소를운영하기시작하였다. 이광업소는진츠강상류에위치하고있는데광업소의폐수는카드뮴을다량포함하고있어하천을오염시켰을뿐만아니라진츠강이범람할때마다주변전답까지오염시켜진츠강하류지역은 50km 에이르는지역에까지카드뮴에오염이되었다. 이지역에독특한병이발견된것은 1920 년이었다. 카드뮴이유출된하천수로농업용수및식수로사용하여장기간섭취에의해중독증상이발생하였다. 이병은뼈에심각한통증과함께심한경우골절까지일으켰다. 이에이지역한의사가두차례에걸쳐광업소의오염을제거할것을제안하였으나묵살되고 1961 년후생성과교육부에서조사를하기전까지원인도모른체많은피해를입었다.1961 년일본후생성과교육부에서이지역환자를대상으 82

133 2. 해외의수질관리사례분석 로원인을조사한결과카드뮴중독에의한신장재흡수기능이저하되어칼슘부족에의해병이발생되었다고밝혀졌다. 카드뮴은미쯔이그룹금속광업소의아연을제련하는과정에서발생하여공장폐수와함께하천에그대로유입되었다. 그결과하천의생물은물론하천수를농업용수로장기간사용한농산물도카드뮴에의한생물농축이일어났다. 카드뮴이농축된어류, 농산물그리고그하천수를식수로섭취한인근주민들에게이병이발병되었다. 이타이이타이병의어원은일본말로 ' 아프다아프다 ' 는말인데이병에걸리면너무고통스러워한데서유래한것이다. 어원과같이이병에거리면심한요통과고관절통을일으키고합병증까지발생하여결국사망에이르기까지한다 년이병에걸린환자와그유가족들이미쯔이금속광업소와정부를상대로집단소송을제기하였다. 처음집단소송은 13 명의피해자를중심으로제기되었으나후에 182 명이다시집단소송을제기한것이다. 일본사회 전체의깊은관심을받으며진행되어 1971 년 1 심재판,1972 년 2 심재판을 통해피해자들의승소로끝났고법원에서는미쯔이그룹은모든피해에대해책임이있음을판결내렸다. 미쯔이그룹은카드뮴방출로인한피해에대한모든책임이있음을인정하고원고들에게법원결정에따른피해액수를보상하고차후에발생할의료비용과의학적치료및재활비용을제공하는것도포함되어있었다. 이에미쯔이그룹이피해자들에게지불한보상금액수는 1997 년까지 78 억엔에달한다. 한편전답이카드뮴에오염된토양에서쌀수확량이감소한농민들에게는 1915 헥타르에대해 7억 6천 5백만엔을지불하였고, 생산된쌀에카드뮴이함유되어아예농사를지을수없는농민들에게는 1천 1백 90 억원의보상을하였다. 83

134 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 2.2.1EU 사례 1) 스위스레만호오염레만호는스위스와프랑스경계지역인알프스에위치하고스위스를대표하는아름다운호수였다.1950 년초스위스와프랑스는세계 2차대전이후피해복구작업으로도시가재건되었으며농업과공업이다시살아나기시작하였다. 그러나공업의발달과함께스위스에서가장큰레만호는점점오염되어갔다. 레만호오염의원인으로여러가지가있겠지만, 가장큰원인은일반가정에서사용되는합성세제였다. 합성세제는석유와석탄등의천연화석자원을가공하여만들어서동식물의기름으로만든유지비누와는달리물에 서잘분해되지않고수중생물에게유독하며 인을다량으로함유하고있 다. 세계 2차대전이후공업의발달로합성세제가다량생산되고유지비누에비해경제적이고세척력또한뛰어나서일반가정에서많이사용하게되었다 년대의도시발전과더불어합성세제사용량이크게증가하여레만호의수질오염은심각해져갔다.1950 년대말레만호는악취는말할것도없거니와수중에서식하는생물을찾아보기힘들정도의죽음의호수로변하였다. 또다량의인으로인해부영양화현상이심각한사태에이르렀다. 오염의심각성을인식한스위스와프랑스는경계지역에있는레만호에대해 1962 년레만호의오염방지를위한양국간의협정을체결하였다. 그협정이후오염원인을조사하였으며, 행정적규제또한양국이공동으로실시하였고주요오염원부터우선적으로폐수처리장을설치하였고레만호로유입되는오염하천의유역을변경하는공사를시행하였다. 그이후 20 년동안약 120 개의폐수처리장을건설하였다. 레만호유역에폐수처리장이건설되면서부영양화현상의주된물질인인을대부분제거할수있었다. 스위스와프랑스의 20 년에걸친노력으로 1970 년대후반부터레만호의물을다시맑아지기시작하였다. 이사건으로인하여합성세제에대한수질오염이전세계적으로문제시 84

135 2. 해외의수질관리사례분석 되었다. 초기에개발된경성세제는 세척력은우수하지만미생물분해가힘 들어물에서잘분해되지않아많은오염사건들을일으켰다. 그결과수질오염문제를해결하기위하여세정력은높이고미생물분해속도도향상된연성세제가개발되었다. 이에각국에서는합성세제의연성화정책을실시하였다. 독일은 1964 년, 미국은 1965 년, 영국은 1966 년, 일본은 1975 년에각각실시하였고우리나라의경우는 1980 년 11 월부터합성세제의연성화정책을펼쳤다. 그러나합성세제를연성화한다고해서수질오염문제가해결되는것이아니다. 그외에도합성세제안에는다른오염물질을많이포함하고있기에앞으로도세제의개선은절실하다. 그리고공업의발달과함께도시화로인해세제의사용량이증가하였기에세제의기술개발뿐만아니라사용량자체를줄이는노력이필수적이다. 2) 스위스바젤사건 1986 년 11 월 1일라인강상류에위치한스위스바젤부근의화학및의약회사인산도스사의화학물질보관창고에서화재가발생하였다. 이창고에는 1,300 톤에달하는 90 여종의화학물질이보관되어있었고화재진압을위해사용한다량의물과화학물질들이함께라인강으로흘러들어가라인강을하루아침에죽음의강으로만들었다. 화학물질보관창고에있었던유해화학물질은살충제, 살균제, 솔벤트연료및중금속중수은등으로수중생물및화재시유독연기로사람과주변생물상에큰피해를유발하였다. 또부근토양과지하수로스며들어그피해는더욱확산되었다. 라인강에서식하던수중생물들은떼죽음을당하였고사고지점으로부터 400 킬로미터에해당되는하천구간의저서생물들은완전히멸종되어버렸다. 그피해액은 400 억달러로추정되며하천정화노력으로많이회복되긴했지만지금도하천퇴적물에서는유해물질이검출되고라인강을본래의모습으로회복시키기는현재로썬불가능하며오랜시간이필요한실정이다. 사건발생직후관리당국의솔직한발표와신속한대처가이루어지지가않 85

136 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 아하류에위치한프랑스와독일에서는용수관리에많은피해가발생함으로써산도스사는독일, 프랑스, 네덜란드, 벨기에에대하여 1억스위스프랑을지급하게되었다. 유독물질을보관하는회사에서재해발생시인접한라인강에미칠영향에대하여아무런사전대책을세우지않았기때문에그피해가광범위하게확산되고지속적으로이어진것이었다. 3) 프랑스아모코카디즈사건 1978 년 3월 16 일프랑스브리태니포트샬연안에서미국아모코석유회사소유의 22 만톤급의유조선아모코카디즈호가 160 만배럴의중동산원유를싣고항해하던중선장의실수로인해암초와충돌하였다. 이유조선에서 160 만배럴의원유가유출되어 200 킬로미터의프랑스해안에짙은원유띠로뒤덮였고굴수확량의 80% 가줄고해조류 70% 가파괴되었다. 또한 3,200 마리이상의갈매기와바다오리, 물새가죽었으며조개, 가재, 성게등해안의모든생물들이멸종하였다. 또한프랑스의해변관광지도그아름다운모습을잃어버렸다. 총피해액은정화비용 1억 4,200 만불, 어업손실 4,600 만불, 관광수입손실 1억 9,200 만불등총 3억 9,000 만불에달한다. 암초로부터선박을구조하기위한예인선을빌리는계약조건을협상하는데많은시간을보냄으로서결국구조에실패하고너무오랜기간이지나그동안에많은양의기름이유출되게되었다. 그결과프랑스해안을구하기위해프랑스의군인과젊은이들이참가하여짙게덮인원유수거에많은노력을기울였으나원래대로회복되기에는아직도많은시간이필요할것이다. 86

137 3. 낙동강유역의물관리현황 제 3 장낙동강유역의물관리현황 3.1 낙동강유역의개황 유역의개황낙동강유역은동경 ~129 18, 북위 ~37 13 사이의한반도동남부에위치하며북쪽으로는한강유역, 서쪽으로는금강및섬진강유역과접하고동쪽으로는태백산맥이동해안유역과분수령을형성하고있는우리나라제2의유역으로서그유역면적은남한면적의 24.1% 인 23,817.3km 2, 유로연장은 521.5km 이다. 유역의형상은거의장방형으로방사상과우상 ( 羽狀 ) 의혼합형이며서쪽분수령은약 100km 의간격으로서해안과평행을이루고있으며동쪽분수령은 20~30km 의간격으로동해안과평행하다. 낙동강은동쪽태백산맥과서북쪽의속리산, 덕유산, 지리산으로이어지는소백산맥으로둘러싸인유역의중심부를관류하고있으며유로는산악으로인하여최단거리로유하하지못하고유향을 4차례나급변시키면서우회하여남해안에유입한다. 수원은강원도태백시의태백산 (1,549m) 에서발원하여남류하면서안동댐에유입한후안동댐지점에서유로의방향을 1차급변시켜서류하다가경상북도예천군풍양면지점에서내성천과합류한후 2차방향을바꾸어남류를계속하면서제1지류인영강, 병성천, 위천, 감천, 금화강, 회천, 황강과차례로합류하고경남창녕군지정면지점에서남강과합류한다. 남강합류후 3번째유향을바꾸어동류하다가경남밀양군삼랑진지점에서밀양강과합류한후 4번째유향이남서류로바뀌면서양산천과합류하고부산시서구하단동지점에서남해안에유입하는대하천이다. 87

138 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 1) 기후및기상특성우리나라는겨울철에는대륙성고기압의영향을받아한랭건조하고, 여름에는태평양에서발생한해양성고기압의영향을받아고온다습하다. 특히 6월부터 9월에걸쳐한반도를통과하는저기압및태풍에의한집중호우현상이여름철의일반적인특징이다. 낙동강유역의기상은대개극전선의계절적인이동으로결정되며, 북아시아의대륙성기류이동과태평양의열대성다습한기류이동으로인하여저온및고온의기후가상대적으로나타난다. 겨울은주로 11 월부터 3월까지로, 북쪽으로부터의기류이동으로인하여저온건조한북서풍이불며, 태평양의열대성기류가이동해오는여름은 6월부터 9월중순까지계속되며, 고온다습한날씨를나타낸다. 봄 (4 월 ~5 월 ) 과가을 (9 월중순 ~11 월중순 ) 에는여러방향의풍향분포를나타낸다. 낙동강유역은북위 35 에서 30 사이에위치해있고, 표고가북쪽에서남쪽으로갈수록낮아져서기온의분포가남쪽으로가면서상승하는특성을나타낸다. 표 지상관측지점일람표 지점관측번호지점 관할청 북위 (N) 동경 (E) H(m) Hb(m) ht(m) ha(m) hr(m) 136 안동 기상청 대구 기상청 진주 기상청 태백 기상청 춘양 기상청 영주 기상청 문경 기상청 의성 기상청 구미 기상청 영천 기상청 거창 기상청 합천 기상청 밀양 기상청 산청 기상청 주 )H : 노장의해발높이,Hb: 수은기압계의해발높이,Ht: 온도계의지상높이 ha: 풍속계의지상높이,hr: 우량계의지상높이 88

139 3. 낙동강유역의물관리현황 낙동강유역내에는 14 개의기상관측소가분포하고있으며이들 14 개기 상관측지점에대한위치및고도를표 에수록하였다. 2) 지질특성낙동강본류의지질계통은시생대에속하며결정편암계, 화강편마암계, 고생대암계, 대동계, 경상계로분류할수있으며, 화강편마암계는하동, 협천, 왜관, 상주, 안동에서태백산맥까지분포되어있고경상계는중생대에속하는수성암층으로경상남북도전반에분포되어있으며, 수성암계와변성암층인결정편암계는대규모로산재되어분포하고있다. 가. 결정편암계강원도남단태백산남측과국부적으로가야산부근, 경상북도문경의백화산부근에분포하고있는옥천계에해당하는층으로주로운모편암, 석회암, 규암, 사암등으로구성되어있다. 나. 화강편마암계유역의서북측을점하고있으며주로편마암으로구성되어있고, 주성분광물인담회색장석, 회색석영및흑운모, 장석, 석영이평행으로나란히층을이루고있어비교적뚜렷한편마구조를가지고있다. 다. 고생대암계한국고생대수성암층은하부고생대의조선계와상부고생대의평안계로구분된다. 조선계는상류인문경부근에소규모적인분포로북북동의주향을가지고있으며, 평안계는조선계와밀접한관계를가지고문경지방과태백산맥에분포되어있다. 라. 대동계 문경지방의고생대층상층으로서고생대암계와같은주향으로분포되어 있는데역암, 사암, 혈암등으로구성되어있다. 89

140 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 마. 경상계유역전체의 2/3 이상을점한광범위한분포를보이고있다. 본계는낙동통, 신라통그리고화성암층인불국사통의삼통으로구분하고있다. 낙동강은서남부의진주로부터북북동으로대상으로길게분포되어있으며, 주로혈암, 사암, 역암등으로구성되어있고, 대체로동남동내지동측으로완만히경사되어있다. 신라통은유역전반에넓게분포되어있는데동남해안에접근함에따라많은화강암및석영반암에의하여관입당하여있다. 불국사통은주로심성암및반심성암으로되어있고, 부산시강서구, 김해시, 김해군, 양산군, 대구북방팔공산, 금릉군, 상주군등에산재해있다. 낙동강유역의개략지질분포도는그림 과같다. 그림 유역의지질도 90

141 3. 낙동강유역의물관리현황 3) 토양및토지이용현황 가. 토양낙동강유역내토양분포는대부분유역전반의구릉지및산악지에서발견되는 Ma,Mm,Ms,Mv 등이넓게분포하고있으며저구릉지또는산녹지는표고가높은지대로적갈색토양을형성하는 Ra,Re,Rs,Rv 등이유역내의전또는임야지일부지역에서부분적으로발견되고있다. 또한내륙평탄지와곡간지는충적토로써하천연변과농경지역또는대지로구분되어 Af, An,Ap 등으로구성되어있고노출암인 Ro 는유역내북부지역의거창군문경군및동부지역인밀양군지역에걸쳐서부분적으로발견되고있다. 낙동강유역내에분포하고있는토양의특성및개략토양도는그림 및표 와같다. 그림 유역의토양도 91

142 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 토양부호별특성 지형별토양분포해안및해안평탄지에분포내륙평탄지및곡간지에분포저구릉지및산녹지에분포구릉및산악지에분포 토양부호 ( 토양명 ) Fm Af An Ap Ra Re Rv Rs Ma Mm Ms Mu Mv Ro 성질회색토, 충적토, 염류토및특이산성토, 배수약간불량내지불량, 미사식양질내지사양질충적토및배수불량내지매우양호, 미사사양질내지사양질회색토, 충적토, 배수양호내지약간불량, 식양질내지사양질회색토, 충적토, 적황생토, 배수불량내지양호, 미사식양질내지사양질적색황토, 암쇄토, 회색토, 퇴적토, 산성암및홍적, 배수양호내지약간불량, 식양질내지사양질암쇄토, 회색토, 충적토, 배수매우불량내지불량, 사양질적황색토, 회색토및퇴적토, 중성내지염기성암, 배수양호내지약간불량, 식양질내지사양질암쇄토, 적황색토, 회색토및퇴적토, 퇴적암, 배수양호내지약간불량, 식양질내지사양질암쇄토및적황색토, 산성암, 배수매우양호, 식양질내지사양질암쇄토, 변성퇴적암및편암, 배수매우양호, 식양질내지사양질암쇄토, 퇴적암, 배수매우양호, 사양질내지식양질산성갈색산림토및암쇄토, 산성, 중성, 염기성및퇴적암, 배수양호, 식양질내지사양질암쇄토, 중성내지염기성암, 배수매우양호, 식양질내지사양질암석노출지 나. 토지이용현황낙동강유역의토지총면적은 23,708.7km 2 으로, 경상북도 60.9%, 경상남도 32.03%, 그리고대구광역시가 3.74% 를차지하고있다. 총면적중경지면적은 km 2, 임야면적은 16,485.6km 2, 대지면적은 404km 2, 그리고기타면적은 2,471.8km 2 이다. 유역내의토지지목별구성비는임야 69.5%, 전 11.4%, 답 6.9%, 대지 1.7%, 그리고기타 10.4% 이며, 각행정구역별토지지목구성비 92

143 3. 낙동강유역의물관리현황 는그림 과같다. 이상의자료는경상북도, 대구광역시, 및부산광역시 1999 년, 경상남도, 전라북도및전라남도는 2000 년, 그리고강원도는 1998 년의통계치를이용하였다. 낙동강유역내의행적구역별토지이용현황및토지지목별면적은표 과그림 에제시하였다. 표 유역내행정구역별토지지목면적현황 전체 ( 단위 : km 2 ) 토지지목별 ( 단위 : km 2 ) 田畓林野垈地其他 강원도 경상북도 14, , , , ,405.8 대구광역시 경상남도 7, , , 부산광역시 전라북도 전라남도 총 계 23, , , , ,471.8 주 : 해당도, 시 군 구통계자료 田畓林野垈地其他 비율 강원도경북대구경남부산전북전남 그림 행정구역별토지지목구성비 93

144 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 유역내세부행정구역별토지지목면적현황 도시 군 구전체 ( 단위 :km 2 ) 토지지목별 ( 단위 :km 2 ) 임야전답대지도로하천제방 강원도 태백시 경상북도 영주시 안동시 1, , 김천시 1, 구미시 영천시 상주시 경산시 봉화군 1, 예천군 문경시 영양군 의성군 1, 청송군 군위군 성주군 칠곡군 경주시 청도군 고령군 대구광역시 중구 동구 서구 남구 북구 수성구 달서구 달성군 경상남도 진주시 밀양시 거창군 함양군 산청군 하동군 사천시 고성군 합천군 의령군 창녕군 함안군 양산시 김해시 창원시 부산광역시 북구 사하구 강서구 사상구 전라북도 남원시 전라남도 구례군 주 : 해당도, 시, 군, 구통계자료 94

145 3. 낙동강유역의물관리현황 도 표 유역내세부행정구역별토지지목면적현황 ( 계속 ) 시 군 구 토지지목별 ( 단위 :km 2 ) 과수원목장용지공장용지학교용지구거유지기타 강원도 태백시 경상북도 영주시 안동시 김천시 구미시 영천시 상주시 경산시 봉화군 예천군 문경시 영양군 의성군 청송군 군위군 성주군 칠곡군 경주시 청도군 고령군 대구광역시 중구 동구 서구 남구 북구 수성구 달서구 달성군 경상남도 진주시 밀양시 거창군 함양군 산청군 하동군 사천시 고성군 합천군 의령군 창녕군 함안군 양산시 김해시 창원시 부산광역시 북구 사하구 강서구 사상구 전라북도 남원시 전라남도 구례군 주 : 해당도, 시, 군, 구통계자료 95

146 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 하천수계특성 1) 현황낙동강유역내에는법정하천인지방하천이상의하천이 801 개하천 7,385.10km 의연장이있다. 이러한하천들은최대제5지류까지형성하고있으며, 가장작은규모의하천은유역면적이 1.1km 2 밖에되지않는반천 ( 낙동강-남강-덕천강-시천천-반천 ) 이있으며, 유역면적 5.0km 2 미만의하천만도 114 개가분포한다. 낙동강수계의하천등급별현황은표 과같다. 표 낙동강수계하천등급별현황 하천등급개소수하천연장 (km) 비고 국가하천 지방하천 791 6, 계 801 7, 주 : 한국하천일람 (2000, 건설교통부 ) 또한각하천의행정구역별분포현황및국가하천및지방하천현황은다 음표와같다. 표 행정구역별하천현황 행정구역 국가하천 지방하천 하천수연장 (km) 하천수연장 (km) 부산광역시대구광역시울산광역시경상북도경상남도강원도전라북도 ,

147 3. 낙동강유역의물관리현황 표 국가및지방하천현황 하천등급 하천명 유역면적유로연장하천연장 (km 2 ) (km) (km) 국가하천 낙동강 23, 밀양강 1, 남 강 3, 황 강 1, 금호강 2, 감 천 내성천 1, 양산천 덕천강 함안천 개하천 주요지방하천 낙동강 반변천 1, 내성천 1, 병성천 위 천 1, 신 천 회 천 거창위천 남 강 함양위천 개하천 주 : 한국하천일람 (2000. 건설교통부 ), 단비고는한국하천일람이전의고시연장임. 하천의유역면적규모별하천현황은표 와같다. 표 유역면적규모별하천현황 ( 단위 : 개소 ) 하천등급 유역면적규모 100 km 2 이상 100~50 km 2 50~30 km 2 30 km 2 미만 국가하천 지방하천 계 누계

148 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 2) 행정구역및일반사항낙동강유역은총 2개광역시,5 개도로구성되어있다. 유역내행정구역의대부분은경상북도, 경상남도로이루어져있으며대구광역시, 강원도, 부산광역시, 전라북도, 전라남도순으로구성되어있다. 각행정구역별가구및인구현황은해당도, 시 군 구의통계자료를이용하여조사하였다. 낙동강권역의총인구는 2003 년도에는 13,244,286 명이고 2006 년도에는 13,164,737 명이었으며,2011 년에는 13,157,956 명으로예상된다. 유역내급수인구는 2006 년에는 12,316,968 명에서 2011 년에 12,593,400 명으로증가할것으로예상되며, 반면에미급수인구는 2006 년 847,769 명에서 2011 년 564,555 명으로감소할것으로예상된다. 98

149 3. 낙동강유역의물관리현황 3.2 수자원장기종합계획검토 수자원부존량및이용현황우리나라의연평균수자원부존량은그림 에나타낸바와같이연평균강수총량 1,240 억m3의 58% 에해당하는유출량 723 억m3이다. 이중에서홍수기인 6~9월의유출량이 522 억m3으로총유출량의 72% 를차지하고있어연유출량의 2/3 가홍수기에집중되어있음을알수있다. 한편,2003 년의수자원이용현황을그림 에서살펴보면,337 억m3의물을각종용수로이용하였는데, 이양은연평균강수총량 1,240 억m3의 27% 이고, 유출량 723 억m3의 47% 에해당된다. 용도별로살펴보면농업용수가 160 억m3으로서총용수이용량의 47% 로가장많고생활용수가 76 억m3으로 23% 이며, 공업용수는 8% 인 26 억m3을사용하고있는것으로나타났다. 한편하천의기능을유지할수있도록공급하고있는유지용수는총용수이용량의 22% 인 75 억m3을이용하고있다. 홍수기유출량 522 (72%) 손실량 517 (42%) 강수총량 1,240 (100%) 유출량 723 (58%) 평상시유출량 201 (28%) 홍수기 : 6 월 ~ 9 월평상시 : 10 월 ~ 다음해 5 월 ( 단위 : 억 m 3 ) 그림 한국의수자원부존량 ( 74~ 03) 99

150 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 수자원총량 1,240(100%) ( 단위 : 억m3 / 년 ) 하천유출량 723(58%) 손실량 517(42%) 홍수시유출 평상시유출 522(42%) 201(16%) 바다로유실 하천수이용 댐이용 지하수이용 (*) 386(31%) 123(10%) 177(14%) 37(3%) 총이용량 337(27%) 그림 우리나라수자원이용현황 ( 03) 수자원총량 (100%) ( 단위 : 억m3 / 년 ) 하천유출량 (56%) 손실량 (44%) 홍수시유출 평상시유출 (40%) 59.60(16%) 바다로유실 하천수이용 댐이용 지하수이용 (32%) 35.01(9%) 45.93(12%) 9.45(3%) 총이용량 90.39(24%) 그림 낙동강권역수자원이용현황 ( 06) 100

151 3. 낙동강유역의물관리현황 이와같은용수수요에대한공급상황을살펴보면하천수이용량은 123 억m3으로강수총량의 10% 를차지하고있으며, 댐에의한공급량은 177 억m3으로서강수총량의 14% 를차지하여이두가지가수자원이용량의대부분을차지하고있음을알수있다. 또한지하수이용량은 37 억m3으로수자원총량의 3% 를차지하고있다 물수급전망을위한기초정보구축 1) 자연유출량산정하천의자연유출량이란인위적인용수수요가전무한상태즉, 자연상태에서의하천유출량을의미하며, 자연상태에서장기간의하천유출량산정은합리적이고효율적인물이용계획수립을위한필수적인요소이다. 자연유출량산정기간은현재우리나라전역에서동시우량관측을수행하여이용할수있는관측소들을조사하여설정하였을뿐만아니라,'67~'68 년,'94~'95 년의갈수기간을포함한 '66~'03 년 (38 년 ) 이다. 이를위하여먼저유출량을산정할 4대권역의각중권역별기준지점을선정하였고, 각소유역의 38 년간일강수량자료를수집, 정리및분석하였다 년의낙동강유역의평균유출량은 157 억m3, 최소유출량은 94 년 63 억m3으로추정되었으며, 전국의경우 88 년이 418 억m3으로나타나최대가뭄년임을알수있었다. 101

152 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 전국유역의 30 년연유출량 ( 74~ 03) 그림 낙동강유역의 30 년연유출량 ( 74~ 03) 102

153 3. 낙동강유역의물관리현황 2) 물수요량앞에서기술한바와같이물수급전망은과우년의자연유량과기상조건이장래에재현될것으로보고이를계획년도에서의물수요량추정치와비교하는것이다. 따라서물수급전망을수행하기위해서는앞서산정한자연유량과함께장래의용수수요량자료가필요하며, 본보완계획에서는행정구역단위로추정된장래생활및공업용수수요량과함께용수단위구역별로추정된농업용수수요량을중권역단위로환산하여물수급전망에활용하였다. 행정구역단위로산정된생활및공업용수수요량을중권역단위로환산하기위해각중권역에포함되는행정구역의인구분포를분석하여이를비율로산정한인구비를이용하였다. 가. 생활및공업용수수요량앞서언급한바와같이인구비를이용하여중권역별로물수요량을환산하였다. 환산된중권역별수요량을물수급전망에적용하기위해서는생활및공업용수의시기별수요패턴을파악하여야하며, 이를위해생활용수의경우에는 94 년부터 03 년까지의월별급수량현황을분석하였고공업용수는연중균일하게이용된다고보았다. 표 은물수급전망에적용된생활용수수요량의월별수요패턴을나타내고있다. 낙동강권역의시나리오에따른계획연도별생활용수수요량은표 와같으며, 공업용수수요량은 와같다. 표 월별생활용수수요량변화율 월 변화율 주 ) 94 ~ 03 년상수도통계 ( 환경부 ) 103

154 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 낙동강권역생활용수수요량변화율 ( 단위 : 백만m3 ) 소유역 합계 2, , , , ,

155 3. 낙동강유역의물관리현황 표 낙동강권역소유역별공업용수수요량 ( 기준수요시나리오 ) ( 단위 : 백만m3 ) 소유역 합계 , , ,

156 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 나. 농업용수수요량농업용수수요량은금번계획을통해장래수요량을용수단위구역별로산정하였다. 용수단위구역별로산정된수요량은용수단위구역과중권역과의관계를이용하여중권역별수요량으로환산하였으며, 표 는낙동강권역에대해산정된시나리오별목표연도의농업용수수요량을나타내고있다. 추정된장래농업용수수요량을활용하여물수급분석수행할때에는산정된농업용수수요량중관개답, 비관개답, 관개전및축산용수수요량을공급하는것으로적용하였고비관개전의수요량은공급하지않는것으로적용하였다. 본보완계획에서논의용수수요량은벼의증발산량과침투량및유효우량을고려하여산정하였다. 이때침투량은재배토양의토성, 지하수위등의영향을받으며, 증발산량은작물의종류, 기상여건등에따라변화하고유효우량은해당시기에발생한강우량에따라결정되어진다. 밭용수수요량의추정은 FAO 와 ICID 등세계적인기구에서추천하는증발산량산정방법인 Penman-Monteith 공식을증발산량추정방법으로채택하여적용하였으며, 밭토양내의수분을추적하는물수지방법을이용하여유효우량과관개필요수량을산정하였다. 본보완계획에서는논의경지면적의변화양상을세가지경우로예측하여고, 기준, 저수요의세가지시나리오에따른장래수요량을추정하였다. 추정된세가지시나리오에따라각각에대한물수급전망을수행하였으며, 그결과를함께제시함으로써수요추정시발생할수있는불확실성을고려할수있도록하였다. 또한농업용수는그특성상계절별, 지역별수요경향이다르게나타나므로논과밭에대해 74 년부터 03 년까지각중권역의반순별이용량을분석하여수요패턴을산정한후물수급전망에활용하였으며, 축산용수의경우에는연중균일하게이용되는것으로가정하여물수급전망에적용하였다. 106

157 3. 낙동강유역의물관리현황 표 낙동강권역소유역별농업용수수요량 ( 기준수요시나리오 ) ( 단위 : 백만m3 ) 소유역 합계 4, , , , ,

158 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 낙동강권역물수급전망 낙동강권역은기준수요시나리오에서 2011 년기준으로과거 37 년간의기후상황에서권역전체적으로는물부족이해소될것으로전망되었으나 94 년기후상황이나타날경우지역적인수자원불균형으로인한지역별물부족이나타나게될것으로전망되었다. 그림 은낙동강권역의연강수량시계열과목표연도 2011 년에대한물과부족량시계열을나타내고있으며, 앞서언급한바와같이분석대상기간인 37 년동안권역별물부족은나타나지않고있음을알수있다 강우량 (mm) (a) 강수량 +240 과부족량 ( 백만m3 ) (b) 물과부족량 그림 낙동강권역강수량과 2011 년물과부족량 ( 기준수요시나리오 ) 108

159 3. 낙동강유역의물관리현황 표 는기준수요시나리오에서낙동강권역에대한목표연도별물수급전망결과를정리한것으로기준수요시나리오에서예측된 2011 년의수요량에대해낙동강권역에서는지역별로약 1.2 억m3의물부족이예상되나지역간물이동으로지역별물부족을해소할수있을것으로전망된다.2016 년에는수요량의증가로인해약 1.4 억m3의지역별물부족을나타내고있으며, 2020 년에는약 1.3 억m3의지역별물부족을나타내고있다. 하지만지역간물이동시설을활용함으로써이를해소할수있을것으로보이며, 낙동강권역에서는권역전체적으로는물부족이해소될것으로전망된다. 평균년에대한물수급전망결과에서는기준수요시나리오에서 2006 년에가장큰지역별물부족량을보이고있으며, 이러한결과는수요량은적으나공급을위한기반시설이상대적으로부족하여지역별물부족이가중되어나타나고있다고판단할수있다. 따라서향후낙동강권역에서는평균년의기후상황이발생할경우약 0.2 억m3의지역별물부족을나타낼것으로보이지만이는지역간물이동을통해충분히해소할수있을것으로전망된다. 구분 표 낙동강권역물수급전망 ( 기준수요시나리오 ) 년도 최대가뭄년 ( 단위 : 백만m3 / 년 ) 2006 년 2011 년 2016 년 2020 년 평균년최대가뭄년 평균년최대가뭄년 평균년최대가뭄년 평균년 용수수요량 9,308 9,308 9,732 9,732 9,822 9,822 9,731 9,731 - 생활용수 2,069 2,069 2,073 2,073 2,051 2,051 2,021 2,021 - 공업용수 ,040 1,040 1,184 1,184 1,131 1,131 - 농업용수 4,429 4,429 4,392 4,392 4,360 4,360 4,352 4,352 - 유지용수 1,911 1,911 2,227 2,227 2,227 2,227 2,227 2,227 용수공급량 9,250 9,308 9,732 9,732 9,801 9,822 9,726 9,731 과부족량 권역별 지역별 [ 주 ] 1) 목표연도별물부족량은 1994 년 ( 최대가뭄년 ) 가뭄이발생할경우와 1984 년 ( 평균년 ) 에대해평가 2) 지역별부족량은각지역부족량의합이며, 권역부족량은공급시설을확충하여인접유역의잉여수자원을활용할경우의과부족량임 109

160 선진형 수질개선대책 마련 및 타당성 조사 - 낙동강 유역 ( a)2006년 ( b)2011년 ( c)2016년 ( d)2020년 그림 전국 물 과부족 지역 분포 현황 ( 기준수요 시나리오) 110

161 3. 낙동강유역의물관리현황 3.3 낙동강수계물관리종합대책검토 물관리종합대책의성격국민의정부가약속한 맑은물공급을위한상수원수질개선 과제를이행하기위한종합대책으로서 96.7 월수립된 물관리종합대책 중낙동강수계수질개선대책을보완 발전시킨특별대책이다. 이정책은수질환경보전법제28 조의규정에의한낙동강수질보전계획으로수행되었고, 추진경과는다음과같다. o 낙동강수계물관리종합대책수립지시 ( 총리실, ) o 물관리정책조정위원회심의 확정 ( ) o 낙동강수계물관리및주민지원등에관한법률공포 ( ) 본대책의목표는계획기간 ( ) 내에낙동강수계하류지역상수원 수질을안심하고마실수있는수준 (Ⅰ-Ⅱ 급수 ) 으로개선하는것으로수질개 선목표는표 과같이나타난다. 표 낙동강수계물관리종합대책 ( 단위 : mg /L) 대책권역 수질개선목표 상류권역 ( 상주 3, BOD) 1.4( 96) 0.98( 05) 중류권역 ( 고령, BOD) 5.8( 96) 3.4( 05) 하류서부권역 ( 남지, BOD) 5.2( 96) 3.3( 05) 하류동부권역 ( 물금, BOD) 4.8( 96) 2.97( 05) 이대책의총투자계획 ( ) 은 4 조 2,472 억원 ( 수질개선분야 ) 으로 사업별로는하수처리장 (28,921 억원 ), 하수도정비 (10,676 억원 ), 산업단지처리장 111

162 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 (524 억원 ), 분뇨처리장 (780 억원 ), 축산공공처리장 (1,179 억원 ), 하천생태복원사업 (392 억원 ) 등에투자하여, 전체 11 조 1,118 억원중 38.2% ( 한강 23.8%, 금강 24.5%, 영산강 섬진강 13.5%) 에해당되는예산이다. 또한대책의주용내용으로첫번째는수질오염사전예방대책으로이는수질오염총량관리제도의도입및수변구역의지정및관리에대한내용이고, 두번째는수질오염삭감대책으로환경기초시설의확충및공장의입지제한그리고배출허용기중의강화와축산폐수및비점오염원관리강화방안에대한대책이다. 또한세번째는상 하류지역간의협력체계구축에대한내용으로물이용부담금및수계관리기금제도의도입과상수원지역주민과자치단체에대한지원대책으로구성되어있는정책이다. 다음표 는물관리종합대책의주요특징을나타내고있다. 표 물관리종합대책의주요특징 과거대책 대책의구체적전략부재 정부주도하향적계획 대도시위주기초시설설치 투자사업위주사후적대책 규제지역배려미흡 상 하류간관계악화 낙동강물관리종합대책구체적목표달성을위한대책지역과정부가공동으로수립상수원보호를위한기초시설설치오염총량제등사전예방대책강화지역주민지원제도마련상 하류공영체제구축 물관리종합대책의주요실적 1) 수질오염사전예방대책가. 수질오염총량관리제도도입수질오염총량관리제도는관리하고자하는하천의목표수질을정하고, 목표수질을만족하기위해허용가능한오염물질의양 ( 허용총량 ) 을산정하여, 해당유역에서배출되는오염물질의부하량 ( 배출총량 ) 을허용총량이하로규제또는관리하는제도이다. 이에따라서오염총량관리기본방침확정 ( 환경부장관 ), 목표수질고시, 시 도오염총량관리기본계획수립, 시 군시행계획수 112

163 3. 낙동강유역의물관리현황 립의절차를거쳐실시하게된다. 유역의환경관리상태, 개발계획등을고려하여목표연도에유역으로부터배출되는오염부하량 ( 배출총량 L1) 을과학적기법을이용하여추정하며, 목표수질을만족하기위해기준유량조건에서유역으로부터배출할수있는오염부하량 ( 허용총량 L2) 을수질모델링기법을이용하여산정한다. 이때허용총량 L2 가목표수질설정지점에도달하면 L0 가된다. 표 수질오염총량제추진상황 수계 기본방침 확정 목표수질 고시 기본계획승인 시행계획수립 상주시 ( 병성 A) : 안동시 ( 위천 B) : 상주시 ( 위천 B) : 의성군 ( 위천 B) : 군위군 ( 위천 B) : 대구광역시 ( 낙본 F): 김천시 ( 낙본 F) : 성주군 ( 낙본 F) : 낙동강 부산광역시 : 대구광역시 : 경상남도 : 경상북도 : 강원도 : 칠곡군 ( 낙본F) : 대구광역시 ( 금호B): 영천시 ( 금호B) : 경산시 ( 금호B) : 대구광역시 ( 금호C): 경산시 ( 금호C) : 칠곡군 ( 금호C) : 대구광역시 ( 낙본G): 고령군 ( 낙본G) : 청도군 ( 낙본G) : 칠곡군 ( 낙본G) : 창녕군 ( 낙본G) : 거창군 ( 황강A) : 진주시 ( 남강D) : 고성군 ( 남강D) : 부산광역시 ( 낙본N): 김해시 ( 낙본N) :

164 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 오염총량관리제도시행절차 나. 수변구역지정관리수변구역은비점오염물질의공공수역유입을억제하기위한방법들중에서보편적이고자연친화적인방법으로, 낙동강유역의경우 05 년말현재 275 km2를수변구역으로지정되어있고, 이는상수원보호구역, 개발제한구역등으로규제받고있는지역으로구성이되어있으며, 하수처리구역, 도시지역, 자연마을은수변구역에서제외되었다. 다음표 는낙동강유역의수변구역으로지정된시군구와면적을나타낸다. 국내에서는수변구역을각수계별로특별관리구역을지정해서범위설정을조금씩다르게설정하고있는데그사례는표 와같다. 114

165 3. 낙동강유역의물관리현황 수변구역내행위제한사항으로는크게특별관리, 일반관리구간으로구분하여제한의강도를다르게규제하고있다. 특별대책지역은폐수배출시설, 음식점, 숙박시설, 목욕장, 축산폐수배출시설의신규입지금지및기존음식점 숙박시설, 목욕장은정화기중을강화 (20 10 ) 를통해행위제한을하고있으며, 특별대책지역외구간은폐수배출시설의신규입지금지및음식점, 숙박시설, 목욕장은 BOD 10 이하로처리하는경우로서시장 군수의허가를받는경우에허용하며, 축산폐수배출시설은축산폐수를공공처리하거나전량퇴비화하는경우로서시장 군수의허가를받는경우에입지를허용하는것으로제한하고있다. 표 낙동강유역의수변구역 수계시 도시 군 구면적 ( km2 ) 총계 낙동강 울산광역시 울주군 4.98 경상북도 안동시, 영양군, 청송군, 포항시, 영천시, 경주시, 청도군 경상남도 양산시, 밀양시, 산청군 그리고공통적인제한사항으로는개발행위유발또는환경오염을악화시킬수있는용도지역 지구지정을제한하고하다. 현행국내수변구역의문제점은유수량이많고본류에큰영향을미치는지류에대해수변구역으로지정이되어있지않은지역이있어수질오염개선에크게도움이되지못하고있으며, 수변구역안에행위제한대상시설을음식, 숙박, 공장, 축산등의업종이나용도로만규제하고그외업종의시설은수질기준 (BOD 10 ) 만충족하면시설의규모에관계없이설치할수있도록되어있어수변구역내에연수시설, 전원주택단지, 병원등의각종시설물이입지하고있다. 또한범위설정이임의거리기준으로설정되어있어하천유역특성과생태계를고려한범위설정이되지못하고있다. 115

166 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 대강수계수변구역지정범위 구분한강낙동강 관리지역특별관리일반관리 대상지역 : 팔당호, 남한강 ( 팔당댐 ~ 충주조정지댐 ), 북한강 ( 팔당댐 ~ 의암댐 ), 경안천 ( 하천법지정구간 ) 범위 : 하천, 호소의경계로부터 1km 범위 : 하천, 호소의경계로부터 500m 이내의지역이내의지역 대상지역 : 1 저수 ( 貯水 ) 를수도법에의한광역상수원으로이용하는댐 ( 계획홍수위선을기준으로한다. 이하같다 ) 의경우 : 댐으로부터 20km 이내 2 저수를수도법에의한지방상수도로이용하는댐의경우 : 댐으로부터 10km 3 폭 : 댐및그댐으로유입되는하천 ( 당해하천으로유입되는지천은제외한다 ) 의경계로부터 500m 이내의지역 범위 : 광역상수원이용댐상류 10km 범위 : 광역상수원이용댐상류 10km 이내지역, 지방상수도이용댐바깥지역, 지방상수도이용댐상류 5km 이내지역상류 5km 바깥지역 금 강 대상지역 : 금강수계의수질을보전하기위해상수원으로이용되는댐 ( 계획홍수위선기준 ) 및그상류지역중다음에해당하는지역으로서필요하다고인정하는지역 - 상수원이용댐및특별대책지역안금강본류 : 댐및본류양안 1km 이내지역 - 상수원이용댐상류중위지역외의금강본류 : 하천양안 500m 이내지역 - 상수원이용댐및상류금강본류에직업유입되는하천의양안 300m 이내지역 ( 지역주민의동의를얻어야함 ) 상수원이용댐상류중특별대책지역바 상수원이용댐및특별대책지역내의금깥쪽의금강본류와상수원이용댐및금강본류강본류에직접유입되는모든지류지역 영 산 강 주암호동복호상사호수어호및환경부령이정하는상수원으로이용되는댐과그상류지역중당해댐으로유입되는하천및이에직접유입되는지류의경계로부터 500m 이내의지역으로서필요하다고인정하는지역 ( 지천은주민동의필요 ) 상수원이용댐직접유입하천의 10km 이 상수원이용댐직접유입하천의 10km 바내지역, 유입하천의지류 5km 이내지역깥지역, 유입하천의지류 5km 바깥지역 116

167 3. 낙동강유역의물관리현황 2) 수질오염삭감대책낙동강유역에서의환경기초시설의확충은 05 년말 57 개의하수처리장 (4,861.5 천톤 / 일 ) 을설치 운영중이며하수처리율은 82.9% 에이른다. 이는시 도별로검토하면경남의경우는 543 천톤 / 일 (23 개 ) 이고, 경북은 722 천톤 / 일 (21 개 ), 대구는 1,862 천톤 / 일 (6 개 ), 부산은 1,704 천톤 / 일 (6 개 ), 강원은 30 천톤 / 일 (1) 로나타나고있다. 또한특정수질유해물질배출시설입지제한지역 3,386 km2로지정 고시하여공장의입지제한배출허용기준강화하였다. 이는배출허용기준강화를위한고시개정 ( 환경부고시제 호, ) 을하여낙동강본류및 1차지류에위치한배출업체 (441 업체 ) 에대해 가 나 지역을 청정 지역으로변경하였다 ( 가지역에서청정지역으로변경될경우규모에따라 60~80 에서 30~40 로배출허용기준 (BOD) 강화 ). 표 낙동강수계의특정수질유해물질배출시설입지제한지역 수계행정구역면적 ( km2 ) 계 3,386 낙동강 상 중류대구 경북 11 시 군, 35 읍 면 1,357.8 하류경남 13 시 군, 68 읍 면 2,028.2 또한비점오염원의하나인가축분뇨의하천내유입을막고, 하천내의수질의개선을위해가축분뇨의발생을저감하고, 발생된가축분뇨는자원화하거나적정하게처리하기위하여농림수산식품부 환경부합동으로 가축분뇨관리 이용대책 수립 ( 04.11) 하게되었다. 3) 상 하류지역간협력체계의구축 낙동강유역에서발생하는지역간물문제분쟁을최소화하고, 이를수질개 선에효과적으로적요하기위하여물이용부담금및수계관리기금제도도입 117

168 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 하게되었다. 05 년말현재 4,327 억원을징수하여수계관리기금조성하였고, 이는수계관리기금 ( 05 년말현재 4,327 억원 ) 으로주민지원사업, 지자체의환경기초시설설치 운영비를지원하는데이용되고있으며, 또한수변녹지의조성을위한하천변토지매수에이용되고있어낙동강유역의하천수질개선을도모하고있는실정이다. 표 물이용부담금징수실적 ( 백만원 ) 구분 낙동강 ,827 (100 원 / 톤 ) 132,613 (100 원 / 톤 ) 133,252 (110 원 / 톤 ) 139,978 (120 원 / 톤 ) 물관리종합대책의투자실적물관리종합대책은 05 년까지총투자계획 ( 99~ 05)4 조 2,472 억원중 80% 인 3조 4,071 억을투자하였다. 표 에낙동강의물환경종합대책의투자실적이나타나있다. 표 낙동강대책투자실적 '99 '05년계획 (A) '99 '05년실적 (B) 총투자계획대비 (B/A) 4조 2,472억 3조 4,071억 80% 지역별로투자실적을살펴보면 05 년까지 4개권역별투자액은낙동강중류권역이 1조 2,615 억 (37%) 으로가장많고, 낙동강하류서부권역이 5,058 억 (14.8%) 으로가장낮은투자율을보인다. 또한계획대비권역별투자비율을보면낙동강하류서부권역이 88% 로가장높았으며, 낙동강상류권역이 65% 로가장낮은것으로나타나고있다. 118

169 3. 낙동강유역의물관리현황 표 권역별 연도별환경기초시설투자현황 ( 백만원 ) 사업구분권역구분 99~ 05 년 소계 4,247,182 낙동강상류 828,030 계획 낙동강중류 1,488,702 하류서부 576,730 하류동부 1,353,720 소계 3,407,118 낙동강상류 534,904 실적 낙동강중류 1,261,533 하류서부 505,830 하류동부 1,104,852 총투자액 3 조 4,071 억 1800 만원 82% 65% 32.4% 15.7% 14.8% 37.0% 88% 85% 낙동강상류낙동강중류하류서부하류동부 낙동강상류낙동강중류하류서부하류동부 그림 총투자액중권역별비율 그림 계획대비투자액비율 119

170 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 권역별시설별환경기초시설투자현황 ( 백만원 ) 사업 구분 권역구분소계관거녹조분뇨산폐축산하수하천 소계 4,247,182 1,067,621 39,200 77,998 52, ,872 2,892,094 0 낙동강상류 828, ,760 6,400 33,290 1,990 10, ,670 0 계획 낙동강중류 1,488, ,251 21,900 10,218 42,317 29,742 1,004,274 0 하류서부 576, ,170 2,700 20, , ,590 0 하류동부 1,353, ,440 8,200 13,760 8,090 24,670 1,018,560 0 소계 3,407,118 1,283,534 18,206 39,010 35,387 65,120 1,955,164 10,697 낙동강상류 534, , ,334 3,882 6, ,886 0 실적 낙동강중류 1,261, , ,445 14,875 16, ,301 0 하류서부 505, , ,212 3,156 32, ,176 7,289 하류동부 1,104, ,543 18,206 8,019 13,474 8, ,802 3,408 또한사업별로투자실적을살펴보면 05 년까지총투자액의대부분인 95.1% 가하수처리장신 증설과하수관거정비사업에투입되었다. 계획대비투자율은관거사업이 120% 로가장높았으며, 녹조방지사업추진이 46% 로가장저조한것으로나타났다. '99~'05 총투자액 3 조 4,071 억 1800 만원 0.3% 68% 120% 37.7% 55% 57.4% 0.5% 1.9% 1.1% 1.0% 관거녹조분뇨산폐축산하수하천 46% 68% 50% 관거 녹조 분뇨 산폐 축산 하수 그림 총투자액중사업별비율 그림 시설별계획대비투자액비율 120

171 3. 낙동강유역의물관리현황 물관리종합대책전후수질현황 1) 낙동강유역의수질변화양상낙동강유역에설치운영되고있는수질측정자료를구축하기위해환경부에서설치하고국립환경과학원이운영하는물환경정보시스템에서낙동강유역의수질관측자료를취득하였다. 물환경정보시스템에서제공되는수질자료는전국하천및호소등수질보전대상공공수역에대한수질현황을종합적으로파악하여정부주요정책사업및사회기반사업의효과를분석하여장래수질보전정책수립을위한기초자료를확보하기위해운영되고있으며수온,BOD,COD,DO,SS,TN,TP 등의수질측정항목은표 과같다. 구분 (2007 년기준 ) 하천수 ( 도시관류포함 ) 호소수 표 수질관측항목및주기 조사항목조사횟수시기 ( 월 ) ph, DO, BOD, COD, SS, 총질소, NH 3-N, NO 3-N, 총인, 수온, 페놀류, 전기전도도, 12회 / 년분원성대장균군수, (48회/ 년 ) 총대장균군수, DTN, DTP, PO 4-P, 매월 클로로필a 4회 / 년 Cd, CN, Pb, Cr +6, As, Hg, ABS (12회/ 년 ) 3,6,9,12월 TCE, PCE, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄, 디클로로메탄, 벤젠, 2회 / 년 3,9월 클로로포름 PCB, 유기인 1회 / 년 7월 ph, DO, BOD, COD, SS, 총질소, DTN, NH 3 -N, NO 3 -N, 총인, DTP, PO 4 -P, 수온, 페놀류, 전기전도도, 12회 / 년 매월 클로로필a, 투명도, 분원성대장균군수, 총대장균군수 Cd, CN, Pb, Cr +6, As, Hg, ABS 4회 / 년 3,6,9,12월 TCE, PCE, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄, 디클로로메탄, 벤젠, 2회 / 년 3,9월 클로로포름 PCB, 유기인 1 회 / 년 7 월 비고 ( 항목선정기준 ) 하천수질환경기준및하천보호상필요한항목 호소수질환경기준및호소수질변화상태파악항목 상수원하천수 ph, BOD, SS, DO, 대장균군월매월상수원관리규칙 121

172 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 수호소수지하수농업용수공단배수 Cd, As, CN, Hg, Pb, Cr 6+, 음이온계면활성제, 유기인, PCB, 불소, 세레늄, 암모니아성질소, 질산성질소, 카바릴,1,1,1- 트리클로로에탄, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 페놀 ph, COD, SS, DO, 대장균군 Cd, As, CN, Hg, Pb, Cr 6+, 음이온계면활성제, 유기인, PCB, 불소, 세레늄, 암모니아성질소, 질산성질소, 카바릴,1,1,1-트리클로로에탄, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 페놀 Cd, As, CN, Hg, Pb, Cr 6+, 음이온계면활성제, 다이아지논, 파라티온, 말라티온, 페티트로디온, 불소, 세레늄, 암모니아성질소, 질산성질소, 카바릴,1,1,1-트리클로로에탄, 테트라클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌, 페놀 ph, DO, BOD, COD, SS, 총질소, 총인, Cu, Pb, Cd,Cl -, 전기전도도 ph, DO, BOD, COD, SS, 수온, 전기전도도 Cd, CN, Pb, Cr +6, As, Hg, Cu,Zn, Cr, F, ABS, 색도, 총질소, 총인, 페놀, N-핵산, 용해성Mn, 용해성Fe, 총대장균군수 색도항목은염색폐수가배출되는측정지점에한함유기인, PCB, TCE, PCE, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄, 디클로로메탄, 벤젠, 클로로포름 1 회이상 분기 1 회이상 3,6,9,12 월 월 1 회이상 분기 1 회이상 반기 1 회이상 매월 3,6,9,12 월 규정에의함 2 회 / 년 6, 9 월수질환경기준 24 회 / 년매월 2 회 12 회 / 년매월 1 회 / 년 11 월 폐수배출허용기준및방류수수질기준항목 122

173 3. 낙동강유역의물관리현황 현재낙동강대권역, 낙동강남해, 낙동강동해, 태화강, 형산강, 회야 수영대권역을대상으로전체 441 개소의관측소의자료를구축하였다. 각중권역별관측소현황은표 와같으며 441 개소의관측소중위치정보가없는 165 개소의관측소를제외한 276 개소의관측소를대상으로분석하였다. 표 각권역별관측소수및면적 대권역 낙동강 중권역 관측소수위치정보면적 (km²) ( 개 ) 부재제외 ( 울릉도면적제외 ) 감천 금호강 낙동강하구언 ( 낙동강하구 ) 낙동고령 ( 고령교수위표 ) 낙동구미 ( 낙동수위표 ) 낙동밀양 ( 임해진수위표 ) 낙동상주 ( 위천합류점 ) 낙동왜관 ( 왜관수위표 ) 낙동창녕 ( 적포교수위표 ) 남강 남강댐 내성천 밀양강 병성천 안동댐 안동댐하류 영강 위천 임하댐 합천댐 황강 회천 전체

174 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 각권역별관측소관측기간 권역 관측기간 15년이상 10년이상 5년이상 1년이상 감천 금호강 낙동강하구언 낙동고령 낙동구미 낙동밀양 낙동상주 낙동왜관 낙동창녕 남강 남강댐 내성천 밀양강 병성천 안동댐 안동댐하류 영강 위천 임하댐 합천댐 황강 회천 전체 본연구에서사용된수질자료는 41 개의수질자료항목중정기적으로관측되고있는수온,pH,DO,BOD,COD,SS,TN,TP, 클로로필 a등 9개의수질변수에대한분석을실시하였다. 수질관측자료의관측기간은관측소별로관측기간이다르나최장 1989 년에서 2007 년의관측자료에대한분석을실시하였다. 연평균 COD 변화패턴은금호강유역으로부터낙동강하구언에이르기까지의감소가두드러지며낙동강상류지역에서는증가가두드러진변화가나타난다. 124

175 3. 낙동강유역의물관리현황 각변수의선형증감제시를통해서는유역의수질현황파악에한계가있음므로선형변화와함께정량적현황을파악하기위하여샘플해에대한변수들의현황을제시하여수질변화양상을파악하였다. 그림 에서그림 는샘플해에대한연평균 BOD 현황을나타내며, 금호강유역의개선이확연하고본류의중류부에서하류부구간의선형증분이개선을보였음에도불구하고현황적으로여전히개선의여지가있음을보인다. 그림 에서그림 은샘플해에대한연평균 COD 현황을나타내며 BOD 현황및변화양상과비슷한결과를보인다. 그림 에서그림 은샘플해에대한연평균 TN 과 TP 현황을나타내며전반적으로개선되는양상을보이나감천유역과같이중유역별로악화되는구간이존재한다. 그림 에서그림 는샘플해에대한연평균클로로필 a현황을나타내며 1992 년과 1997 년자료가없는유역이많이존재하여전반적인변화양상을분석하기에한계가있음을보인다. 125

176 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 낙동강 BOD (1992) 그림 낙동강 BOD (1997) 그림 낙동강 BOD (2002) 그림 낙동강 BOD (2007) 126

177 3. 낙동강유역의물관리현황 그림 낙동강 COD (1992) 그림 낙동강 COD (1997) 그림 낙동강 COD (2002) 그림 낙동강 COD (2007) 127

178 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 낙동강 T-N (1992) 그림 낙동강 T-N (1997) 그림 낙동강 T-N (2002) 그림 낙동강 T-N (2007) 128

179 3. 낙동강유역의물관리현황 그림 낙동강 T-P (1992) 그림 낙동강 T-P (1997) 그림 낙동강 T-P (2002) 그림 낙동강 T-P (2007) 129

180 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 낙동강클로로필 a(1992) 그림 낙동강클로로필 a(1997) 그림 낙동강클로로필 a(2002) 그림 낙동강클로로필 a(2007) 130

181 3. 낙동강유역의물관리현황 2) 낙동강유역에서조류발생대책의필요성가. 낙동강하류지역의조류발생현황물관리대책추진이후낙동강전유역에서전반적으로수질이개선되는추세이나하구언및서낙동강유역은 2003 년이후 T-P 가증가하고 Chl-a 는전역에서증가하고있는실정이다. 또한위에서언급한바와같이연평균수질 (BOD) 은대책수립이전에비해지속적으로개선되는추세이나,COD 의경우개선이미미한것으로나타나고있다. 낙동강수계는유량이적고유속이느리며, 비점오염원에의한영양염류 (T-N,T-P 등 ) 유입등으로타수계에비해연중조류가빈번히발생하는유역으로, 특히매년 12 월부터익년 4월까지갈수기간은 Chl-a 농도가급격히상승하는실정이다. 이는저온성규조류 (Stephanodiscus) 의활성화로인해자생 BOD 농도를증가시키기때문인것으로나타나고있다. 참고로물금지점에서 05 년도 BOD 2.7 로부터 06 년도 3월에는 5.6 로증가되고있는추세이다. 표 낙동강유역의월별 BOD,COD,Chl-a 변화추이 BOD ( ) COD ( ) Chl-a (mg/ m3 ) 1월 2월 3월 4월 5월 6월 7월 8월 9월 10월 11월 12월갈수기평균 나. 조류발생대책의필요성서울시는한강수계 5개취수장에대해 2005 년부터조류예보제를실시하고있다. 그러나낙동강하류지역은연중조류발생빈도가높아다른수계와같이조류예보제실시가어려운실정이다. 따라서낙동강하류의경우조류발생을억제하는대책이필요할것으로판단된다. 131

182 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 조류예보기준 조류주의보조류경보조류대발생경보 Chl-a (mg/ m3 ) 남조류세포수 ( 세포 /ml) 15 이상 25 이상 100 이상 500 이상 5000 이상 106 이상 2 회연속측정하여 Chl-a 농도와남조류세포수모두가기준에해당될 때발령 조류의다량발생은정수시설여과지폐색, 이취미 ( 흙냄새, 비린내등 ) 및독소발생등정수처리과정에지장을초래하고, 자생 BOD 농도를증가시켜수질오염의원인물질로작용하므로이에따른합리적이고선진적인물환경평가기준도입이필요하다. 또한 BOD,COD 중심의수질평가외에유해물질, 영양염류등의증가에대비할수있도록기준의개선이필요하며, 생물지표종을이용한계량화된생태지수개발등생물학적평가방법도입이필요할것으로판단된다. 뿐만아니라비점오염원의비중이당초계획시보다증가함에따라축산폐수및비점오염원 ( 농경지비료사용등 ) 에관리대책강화필요가필요할것이다. 낙동강하류조류발생억제를위한녹조방지시범사업, 비점오염저감사업, 하수처리장의고도처리시설확충등의대책과이와별도로서낙동강수질개선종합대책의원활한추진과하구통합관리체계에도관심을기울여야할것으로사료된다. 3) 하천유지유량확보의필요성하천유지유량은 생활 공업 농업 환경개선 발전등의유수사용을고려하여하천의정상적인기능과상태및생태적가치를보존및최대화하기위하여필요한최소한의유량 으로정의한다. 하천의정상적인기능과상태및생태적가치의최대화라함은자연, 사회 경제기능과가치보전을말한 132

183 3. 낙동강유역의물관리현황 다. 하천유지유량의산정은갈수량을기준으로하되, 하천유량의기능과가치최대화에대한하천의지역적특성, 사회적필요성에따라수질보전, 생태계보호, 경관보전및기타항목등을추가적으로고려하여평가할수있다. 하천유지유량의고시는산정된유지유량을현행유수사용허가현황, 물수지분석에의한공급가능성평가, 하천유지유량복원계획등에따라검토하여고시한다. 따라서산정된유지유량이그대로고시되는것은아니며, 하천유지유량은고시하천의물이용상황, 사회 경제및환경변화를고려하여주기적 (1 회 /5 년~10 년 ) 인하천유지유량의재평가와재고시가필요하다. 관계규정의경우는다음과같다. ' 이전 : 하천법시행령제 11 조, 갈수대책업무규정 ( 훈령 ) 제 5 조 ' 이후 : 하천법제 20 조, 하천법시행령제 13 조 하천유지유량산정요령중앙하천위원회심의 (' 가결 ) 에따르면자연상태의갈수량 ( 기준갈수량, 평균갈수량 ) 위주로산정하되, 하천의정상적인기능및상태를유지하기위한 7개항목고려 ( 수질보전, 생태계보호, 하천경관보전, 염수침입방지, 하구막힘방지, 취수원보호, 지하수위유지 ) 하고, 또한필요유량이갈수량보다작을경우갈수량을, 필요유량이갈수량보다클경우상류의유량공급가능성, 기존유수사용자의권리등을고려하여갈수량이상을하천유지유량으로결정하게된다. 133

184 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 낙동강유역의하천유지유량 ( 중앙하천위원회 ) 하천지점위치 하천등급 하천유지유량m3 /sec 계 17지점 낙동강 지보 경북예천군매창리풍지교 국가 20.8 평균갈수량 기준 사벌경북상주시사벌면매호리매호양수장옆국가 29.3 평균갈수량 낙동경북상주시낙동면낙동리낙단교국가 34.9 평균갈수량 구미 경북구미시임수동구미대교 국가 38.8 평균갈수량 왜관 경북칠곡군왜관읍왜관리구철교 국가 39.3 평균갈수량 고령교경북고령군성산면삼대리고령교국가 46.3 평균갈수량 적포교경남합천군청덕면앙진리적포교국가 52.0 평균갈수량 진동경남함안군칠서면계내리진동양수장옆국가 61.0 평균갈수량 내성천월포경북예천군호명면월포리고평교국가 8.5 하천생태계 위천용곡경북의성군단밀면용곡 1 리지방 1 급 3.4 기준갈수량 감천선산경북구미시고아면오로리선주교국가 8.0 하천생태계 금호강동촌대구동구신암동아양교하류 200m 국가 9.1 평균갈수량 성서대구대구달서구파산동강창교국가 11.7 평균갈수량 황강죽고경남합천군적중면죽고리황강교국가 8.6 평균갈수량 남강정암경남의령군의령읍정암리구정암교국가 16.5 평균갈수량 밀양강밀양 2 경남밀양시남포동국가 8.7 평균갈수량 양산천양산경남양산시교동영대교국가 0.6 기준갈수량 낙동강유역의경우는 06 년에중앙하천위원회에서진동지점의하천유지용수를 61m 3 /s 로고시하였고 ( 표 ), 환경부에서는환경부수질정잭을위해목표수질을달성에필요한유량을제시하였는데낙동강진동지점하천유지용수량은 67m 3 /s 가필요한것으로나타났다. 이에따라서, 진동지점기준수질보전유량 67m 3 /s 가공급되어야하므로낙동강유역에서 6m 3 /s 의추가공급이필요한것으로나타난다. 3.4 유역별수질관리문제 낙동강유역의경우연평균수질에비해갈수기인 11 월에서다음해 4월사이수질이연중최고치를기록하고있으나, 대책이전인 95 년의최고수질에비해감소하는추세를보이고있다. 그러나오염물질의유입량은큰변화가없으나하천유입수량이급격히줄 134

185 3. 낙동강유역의물관리현황 어드는갈수기에수질이악화되고있어중 단기적으로는댐방류량의효율적운영체계구축, 수질오염총량관리제등을통한오염물질삭감정책을지속추진하고, 장기적으로는수량과수질의통합관리필요한상황이며, 하수관거정비와하수처리장처리수재이용을통한유지용수확보, 중 소규모하수처리장분산설치등을통한도심하천건천화방지대책추진이필요할것으로판단된다. 또한, 산업단지가유역전체에산재되어있는유역의특성을감안할때미량의화학물질등으로인한수역의위해성평가를통한과학적인관리체계즉, 단순이화학적지표를통한하천수질관리에서수생태계등을감안한종합적인수질평가기법의개발필요할것으로판단된다 권역별수질평가및문제점분석 1) 낙동강상류권역 낙동강상류권역의최하류관리목표지점인상주 3 지점은 2005 년평균 BOD 0.8 로목표수질 0.98 을달성하였다. 상주 3 지점을제외한 8 개대 책유역은목표수질을달성하지못하였으나, 대부분 1 급수수준의양호한수 질을유지하고있는것으로나타났다. 표 낙동강상류권역의수질현황 권역구분 유역 측정목표수질 2005년 BOD 달성지점 (2005) 평균수질경향여부 안동댐유역 안동 미달성 임하댐유역 반변천 미달성 본류 1유역 예천 미달성 낙동강 내성천 내성천 미달성 상류권역 영 강 영강 미달성 병성천 병성천 미달성 쌍계천 쌍계천 미달성 위 천 위천 미달성 관리목표지점 상주 달성 135

186 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 임하댐의연도별수질추이 ( ) 구분 BOD COD SS TN TP Chl-a 그러나낙동강상류부의대표적인댐유역인안동댐등일부구간에서는강우기에산림및도심지로부터일시적인비점오염원유입으로유기물과부유물질농도가증가하는추세를보이고있으므로, 이에따른비점오염원에의한수질악화가우려되므로효율적인비점오염원저감대책수립필요할것으로판단된다. 임하댐유역의경우임하댐은 BOD,COD,SS,TN 및 TP 농도가모두증가추세, 댐상류지역의비점오염원및축산폐수등의관리가필요한것으로나타나고있다. 이외에상류권역의대표적인수질악화유역인병성천유역 ( 병성천지점 ) 은계획적인투자로수질이개선되는상태로,BOD 는 '93~'99 년 2.7~4.8 에서 '00~'05 년에 1.4~2.2 범위로개선추세를보이고있다. 다음그림은낙동강상류권역의상주지점에서의 BOD 및 COD,Chl-a,TN, TP 의변화추이를나타내고있는그림이다 ( mg /L) '96 '02 '04 '05 목표 수질추이 그림 낙동강상류유역의 BOD 변화추이 136

187 3. 낙동강유역의물관리현황 C O D ( mg / L ) B O D ( mg / L ) 클로로필 a ( mg / m3 ) 선형 ( C O D ( mg /L ) ) 선형 ( 클로로필 a ( mg / m3 ) ) 그림 낙동강상류유역의 COD 와 Chl-a 변화추이 T - P ( mg / L ) 클로로필 a ( mg / m3 ) 그림 낙동강상류유역의 TP 와 Chl-a 변화추이 T - N ( mg / L ) T - P ( mg / L ) 그림 낙동강상류유역의 TN 과 TP 변화추이 137

188 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 상기의그림에서잘나타나있듯이 BOD 의경우상류권역의수질은안정적으로 Ⅰ~Ⅱ 급수수질을유지하고있으며,COD 와 Chl-a 변화추이를살펴보았을때 COD 및 BOD 농도는완만하게감소하는반면에 Chl-a 농도는증가추세를보이고있다. 또한 Chl-a 의월별농도변화추이는 COD 와유사하게나타나유기물농도증가는조류에기인한것으로추정해볼수있다. TP 와 Chl-a 농도변화는초봄과같은갈수기가아닌하절기에대체로비례적으로증가하는것으로보이고있으며, 하절기강우후비점오염원등의영향으로 TP 농도증가, 수온등조류성장에적합한조건일때 Chl-a 농도가증가하는추세를보이고있다. 또한환경기초시설확충등으로 TN 은급격하게감소하는반면 TP 의농도는완만하게감소하는경향을보이고있으며, 유량이적은갈수기와비점오염원의영향을받는하절기강우후에는증가추세를보이고있다. 2) 낙동강중류권역낙동강중류권역의목표지점인고령은 2005 년평균 BOD 2.9 로목표수질 3.4 을만족하였고, 그외 7개대책유역중 5개유역에서목표수질을달성하였으며, 전반적으로수질 (BOD) 이개선되는추세를보이고있다. 목표수질을달성하지못한본류Ⅲ 유역과금호강상류유역의경우초과율이낙동강본류Ⅲ유역 8.8%, 금호강상류유역 6.1% 로그정도가대단히미미한것으로나타났다. 하천의유지유량은금호강상류유역에서임하댐도수로공사완공등으로하천유지유량 (26 만톤 / 일 ) 이증가하였고, 환경기초시설에대한집중투자 (3,228 억원 ) 등으로대책이전평균 4.4 (BOD) 였던수질이 2.9 로대폭개선되었다. 그러나, 금호강은낙동강본류수질 ( 고령 ) 에큰영향을미치는지역이나, 05 년기준금호강수질이 BOD 4.0 로대책상목표수질 (BOD 3.4 ) 보다높게나타남으로하류수질개선을위해서는중점적인관리가필요할것 138

189 3. 낙동강유역의물관리현황 으로판단된다. 표 낙동강중류권역의수질현황 권역구분 유역 수질측목표수질 2005년 BOD 정지점 (2005) 평균수질경향달성여부 본류Ⅱ 산곡 달성 감천 감천 달성 낙동강본류 Ⅲ 성주 미달성금호강상류금호강 미달성중류권역금호강하류금호강 달성 낙동강본류Ⅳ 대암 달성 회천 회천 달성 관리목표지점 고령 달성 ( mg / L ) '96 '02 '04 '05 목표 수질추이 그림 낙동강중류유역의 BOD 변화추이 C O D ( mg /L ) B O D ( mg / L ) 클로로필 a ( mg / m3 ) 선형 ( 클로로필 a ( mg / m3 ) ) 선형 ( C O D ( mg /L ) ) 그림 낙동강중류유역의 COD 와 Chl-a 변화추이 139

190 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 T - P ( mg / L ) 클로로필 a ( mg / m3 ) 그림 낙동강중류유역의 TP 와 Chl-a 변화추이 T - N ( mg / L ) T - P ( mg / L ) 그림 낙동강중류유역의 TN 과 TP 변화추이 위의그림은낙동강중류권역의고령에서의 BOD 와 COD,TP 및 TN 의변화추이를나타내는그림이다. 낙동강중류권역의수질또한안정적으로 Ⅱ급수수질유지하고있고,COD 및 BOD 는비례적으로감세추세이나 Chl-a 는완만한감소를나타내고있다. TP 와 Chl-a 농도변화는오염원의유입이누적되는하류지점과같이갈수기에는대체로비례적으로증가하지만, 하절기강우시에는비점오염원의영향으로 TP 의농도는증가하나 Chl-a 는감소하는역의관계를보이고있다. 상류지역의환경기초시설확충등으로 TN 및 TP 의농도는감소추세를나타내고있으나유량이적은갈수기와비점오염원의영향을받는하절기강우 140

191 3. 낙동강유역의물관리현황 시에는증가하는경향을보이고있다. 3) 낙동강하류서부권역낙동강하류서부권역의목표지점인남지지점은 2005 년평균 BOD 농도 3.0 로관리목표수질 3.3 을만족하였고,6 개유역가운데 4개유역에서목표수질을달성하는등전반적으로 Ⅰ~Ⅱ 급수이내의양호한수질을유지하고있는것으로나타나고있다. 남강상류인경호강2지점은양천과합류되는지점으로서양천수질에직접적인영향을받는지역으로양천유역의주된오염원인축산폐수의적정관리를통해양천및남강상류유역의목표수질을유지할할수있을것으로판단된다. 남강댐의경우는유역비 ( 유역면적 / 호수면적 ) 가커외부오염원의유입이많고낮은수심으로인해내부오염 ( 특히, 인 ) 이미치는영향이크게나타나므로 BOD,T-N,Chl-a 농도는감소하는경향을보이는반면 T-P 농도가증가하므로축산폐수및비점오염원관리가필요할것으로보인다. 표 낙동강하류서부권역의수질현황 권역구분낙동강하류서부권역 유역 측정목표수질 2005년 BOD 달성지점 (2005) 평균수질경향여부 황 강 황강 미달성 본류Ⅴ 남지 달성 남강상류 경호강 달성 양천 양천 미달성 남강댐 남강댐 달성 남강하류남강 달성 목표관리지점남지 달성 141

192 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 남강댐의연도별수질농도 ( ) 구분 BOD COD SS TN TP Chl-a ( mg /L ) '96 '02 '04 '05 목표 수질추이 그림 낙동강하류서부권역의 BOD 변화추이 142

193 3. 낙동강유역의물관리현황 C O D ( mg /L ) B O D ( mg /L ) 클로로필 a ( mg / m3 ) 선형 ( 클로로필 a ( mg / m3 )) 선형 (C O D ( mg /L )) 그림 낙동강하류서부권역의 COD 와 Chl-a 변화추이 T - P ( mg / L ) 클로로필 a ( mg / m3 ) 그림 낙동강하류서부권역의 TP 와 Chl-a 변화추이 T - N ( mg / L ) T - P ( mg / L ) 그림 낙동강하류서부권역의 TN 과 TP 변화추이 143

194 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 낙동강하류서부권역의남지지점에서의수질은 3.1 을유지하고있으며, 상류고령지점과같이 COD 및 BOD 는급격한감세추세이나 Chl-a 는무경향을보이고있다. 또한대책이후환경기초시설확충및비점오염의영향이적은지역적인특성으로 TP 의농도변화는일정한반면에 Chl-a 농도는유량이적은갈수기와비점오염원의영향을받는하절기강우시에증가하는추세를나타내고있다. 상류지역의환경기초시설확충등으로 TN 및 TP 의농도는감소추세를보이고있으나, 유량이적은갈수기와비점오염원의영향을받는하절기강우후에는증가추세를보이고있다. 4) 낙동강하류동부권역낙동강하류동부권역의목표지점인물금지점은 2005 년평균 BOD 농도 2.6 로목표수질인 2.97 을만족하고있으며,5 개유역중 3개유역에서목표수질을달성하였고그외의모든유역에서수질이개선되는추세를보이고있다. 표 낙동강하류동부권역의수질현황 권역 유역 수질측정목표수질 2005년 BOD 지점 (2005) 평균수질경향달성여부 본류 Ⅵ 삼랑진 달성 밀양강 밀양강 미달성 낙동강하류 물금 물금 달성 동부권역 양산천하류 양산천 달성 하구언 하구언1 (COD) 미달성 관리목표지점 물금 달성 그러나, 낙동강본류 Ⅵ유역 ( 삼랑진 ), 밀양강유역및낙동강하구언유역에서 BOD,COD 및 T-N 농도는감소하는반면,T-P 농도가증가하고있어주된오염원인축산폐수및생활하수의적정관리, 하구둑의해수유입방지등의대책의수립이필요할것으로판단된다. 144

195 3. 낙동강유역의물관리현황 그림 낙동강하류동부권역의 BOD 변화추이 C O D ( mg /L ) B O D ( mg /L ) 클로로필 a ( mg / m3 ) 선형 ( 클로로필 a ( mg / m3 ) ) 선형 ( C O D ( mg / L ) ) 그림 낙동강하류동부권역의 COD 와 Chl-a 변화추이 T - P ( mg / L ) 클로로필 a ( mg / m3 ) 그림 낙동강하류동부권역의 TP 와 Chl-a 변화추이 145

196 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 T - N ( mg / L ) T - P ( mg / L ) 그림 낙동강하류동부권역의 TN 과 TP 변화추이낙동강하류동부권역의물금지점의수질은다른지점과마찬가지로안정적으로 Ⅱ급수수질유지하고있다. 또한전반적으로 COD 및 BOD 는감세추세이나 Chl-a 는변화를보이지않는것으로나타나고있다. TP 와 Chl-a 농도변화는초봄과같은갈수기에는대체적으로증가하지만하절기강우시에는비점오염원의영향으로 TP 의농도는증가하나 Chl-a 농도는감소하는역의관계를보이고있다. 또한상류지역의환경기초시설확충등에따라전반적으로 TN 및 TP 의농도는급격한감소추세를보이고있으나, 유량이적은갈수기와비점오염원의영향을받는하절기강우시에는증가추세를보이고있다 낙동강유역수질개선을위한방안 (1) 낙동강유역의상중하류에걸쳐다분히발생하고있는비점오염원문제의해결을위해비점오염원의하천내유입을억제및비점오염원의발생저감 상수원주변지역에수변생태벨트를조성하는등물이용부담금으로매수한수변구역토지의관리시스템구축 주요비점오염원이되는축산폐수의하천내유입을억제하고발생을저감하기위한축산폐수자원화및 Cluster 화 146

197 3. 낙동강유역의물관리현황 초기우수를통해하천으로유입되는비점오염원의효과적인처리를위한초기우수저류시설의설치 낙동강유역에존재하는여러습지들을비점오염원저감및수질개선에이용하기위한습지의복원 (2) 기존하천의수질상황개선을위한하도관리대책 기존댐연계관리및최적화운영, 수원함양림조성, 우수침투시설설치등물순환체계개선, 수변습지및강변저류지를이용한하천유지수량증대방안추진 형산강의수질오염으로상 하류간대립이심화되고있어광역적차원에서중권역계획에우선포함시켜대책추진 태화강상류댐에의한갈수현상이자주발생하여수질악화를유발하고있어하천유지용수확보방안등강구 하도구간의보정비및친환경적준설을통해중 하류의수량확보및친환경적골재체취방안 서낙동강의수질개선을위한대책마련및하구둑해수유입에대한문제해결방안제시 낙동강중류유역이산업단지에서빈번히발생하는수질오염사고예방을위한 TMS 의설치및운영 (3) 하 폐수처리시설의고도화및재이용 하류에영향이큰금호강유역에대한 TP 처리추가공정설치 하수의재이용을통한하천의유지용수확보및환경개선용수의도입 147

198 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 148

199 4. 낙동강유역의수질개선대책 제 4 장낙동강유역의수질개선대책 낙동강유역에서의수질개선대책수립을위해서댐유역, 상류유역, 중류유역, 하류유역에대한수질문제현황도를그림 4.1 에서와같이도시하였다. 낙동강유역의수질관리문제점은그림에서보는바와같이댐유역에서는집중호우시탁수발생의문제, 수질과관련된방류량의결정문제, 호소의부영양화문제등이제기될수있겠다. 낙동강상류부유역에서는비점오염원유입의문제, 축산폐수유입문제, 상류부의유량부족으로인한건천화문제등이고려되어야하겠다. 중류부유역에서는대규모폐수처리장에서의방류수유입문제, 독성오염물질유입방지를위한수변완충대의조성문제, 상수취수원의이전문제, 빈번히발생하는수질사고의문제등을검토하여야겠다. 한편낙동강하류부유역에서는상수원수의수량및수질확보문제, 취수원의이전문제, 정체수역에서의녹조류발생문제, 하구언의해수유입과수질악화문제등이검토되어야할사항이다. 따라서, 본연구에서는댐유역, 상류. 중류. 하류유역의문제를그림 4.2 와같이분류하고, 이들사항에대해서구체적인내용을항목의형태로분석함으로써낙동강유역수질관리의선진화를달성하고자하였다. 149

200 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 4.1 낙동강유역의수질문제현황도 150

201 4. 낙동강유역의수질개선대책 그림 4.2 낙동강유역별수질문제의분류 151

202 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 4.1 오염총량제도의선진화 오염총량제도의선진화를위해서오염부하지속곡선에의한오염총량이행여부의판단, 오염부하량산정과정의정량화, 오염총량기준유량의정립이필요한것으로판단되어이에대한분석을실시하였고, 향후개선방안을제시하였다 현황및문제점수질오염물질을총량으로관리하는개념은오염물질의배출을농도만으로규제하지않는경우면모두해당된다고할수있다. 즉, 오염물질의양에근거한규제정책을가지고있는국가는사실상오염총량제도를시행하고있다고볼수있다. 그러나최근에는기존의점오염원에서의배출량이외에비점오염원으로부터의오염물질배출량을함께고려한총량적관리를좁은의미의오염총량관리로보고있으며, 이와같은제도를채택하고있는대표적인국가는미국, 일본등이다. 이들은최근까지관련제도를꾸준히정비해오고있으며, 총량관리제도가실질적인수질개선을위한실효성있는대책이되도록최대한의노력을경주하고있다. 수질오염총량관리제도는 1998~2000 년동안정부합동으로수립한 4대강수계별물관리종합대책의일환으로도입되었다.1998 년 11 월 한강수계상 152

203 4. 낙동강유역의수질개선대책 수원등수질보전특별종합대책 이수립되면서수계관리위원회, 물이용부담금제도등과함께수질오염총량관리제도가도입되었으며,1999~2000 동안낙동강, 금강, 영산강 섬진강수계에대한물관리종합대책수립시도입되어 4대강수계에대한수질오염총량관리제시행의근간이마련되었다정부에서는팔당호등주요상수원의수질개선을위하여끊임없이노력하여왔다.1993 년수립한 맑은물공급종합대책,1997 년수립한 물관리종합대책,1998~2000 동안수립한 4대강수계별물관리종합대책등이그것이다. 그러나이렇게노력했음에도불구하고, 하천 ( 상수원 ) 의수질은만족할만큼개선되지않았고,2000 년대들어서는다소개선되는추세를보였으나, 어느순간수질개선의한계를감지하기시작했고, 이제는배출되는오염물질의총량을설정, 관리하는오염총량관리시스템의도입 추진이필요하게되었다. 특히, 팔당호등주요상수원상류지역에수십년간계속되어온입지규제정책의한계는상수원수질도보전하면서지역발전도도모할수있는수질오염총량관리제의도입을절실히요구하게되었다. 수질오염총량관리제는수계를단위유역으로나누고, 단위유역별로목표수질을설정한후, 목표수질을달성 유지할수있는오염물질의배출허용량을자치단체에할당하여관리하는제도이다. 한강수계의경우 한강수계상수원수질개선및주민지원등에관한법률 관계규정에따라 시장 군수가원할때만시행하는임의제 로운영되고있으며, 낙동강 금강 영산강등 3대강의경우수계별법령 ( 낙동강수계물관리및주민지원등에관한법률, 금강수계물관리및주민지원등에관한법률, 영산강 섬진강수계물관리및주민지원등에관한법률 ) 에따라의무제로관리되고있다. 수질오염총량관리제의장점은목표수질을달성 유지할수있는자치단체별배출할당량을설정 관리함에따라수질보전을담보할수있고, 또한, 그동안상수원보호구역, 개발제한지역, 특별대책지역등상수원수질보전을위한각종규제를받아온자치단체의경우환경투자를늘려오염물질배출량 153

204 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 을줄이면줄인양만큼지역지역개발사업을추진할수있어입지규제의지옥에서벗어날수있다는점이다. 이러한관점에서보면, 수질오염총량관리제는수질보전뿐아니라우리나라와같이국토의면적이좁은나라에서입지규제정책을지양할수있어국토의효율적활용이라는측면에서도반드시필요한제도라할수있다 년 12 월낙동강에대한정부합동의 물관리종합대책 이수립되고, 2002 년 1월수계별특별법이제정되면서수질오염총량관리제도가의무제로도입되었다. 이후단위유역 ( 수계구간 ) 설정, 시 도경계지점의목표수질설정등의과정을거쳐, 05.2~6월동안시 도에대한오염총량관리기본계획이수립되었고, 08 년까지총 58 개시 군에서시행계획을수립 시행할계획이다. 낙동강, 금강, 영산강 섬진강등 3대강수계에서 2011 년부터 2015 년동안시행예정인제2단계오염총량관리제에대비하여대상물질선정 ( 완료 ), 수계별기본방침마련 ( 07.1 완료 ) 등의절차를완료하였고, 금년도에는 3대강수계별로시 도경계지점의목표수질을설정하게되며, 이를토대로 2008 년~2009 년동안시 도별오염총량관리기본계획수립,10 년도에시 군별오염총량관리시행을수립하여 2011 년부터제2단계오염총량관리제를시행할계획이다. 표 오염총량관리대상물질비교 (3 대강수계 ) 수계별제 1 단계 (2004~2010) 제 2 단계 (2011~2015) 낙동강, 영산강 섬진강 금강 BOD BOD BOD, T-P BOD, T-P T-P 는대청호및상류지역만적용 오염총량관리계획이본격시행된이후자치단체는개발계획할당량때문 154

205 4. 낙동강유역의수질개선대책 에지역발전등에많은어려움을겪고있으며, 개발계획할당량의조정을요구하고있다. 그에따라오염총량관리제의근본취지를벗어나지않는범위안에서오염총량관리기본계획의변경승인절차를추진하고있다. 즉, 당초기본계획에반영되지않은오염물질의추가삭감계획을발굴, 제출하면그에상응하는개발계획할당량을기본계획에반영하여주는것이다. 3대강수계오염총량관리시행계획수립지역에대한전년도이행상황을평가하고, 연차별배출목표량을초과하는경우추가삭감계획발굴, 개발사업유보등추가적인조치를취할계획이다. 현재 4대강수계만적용하고있는오염총량관리제를전수계로확대하여수계별형평성을높이고, 오염된기타수계의수질을개선할수있는기반을마련할계획이다. 이를위하여 06 년중에수질환경보전법개정안 ( 제명변경 : 수질및수생태계보전에관한법률 ) 을마련, 07.3 월현재국회에상정되어있으며, 금년상반기중법이공포되면, 하반기중하위법령을제정하여 08 년부터단위유역설정, 기본계획및시행계획수립등의절차를진행할계획이다. 이렇게될경우 4대강이외의기타수계도 11~ 12 년경에는오염총량관리제가실시될전망이다. 1) 수질환경보전법상총량규제와비교오염총량제도는수질보전법제9조에서규정하는총량규제와용어상으로는비슷하나내용상은다음표에서제시된바와같이상당한차이가있다. 가장큰특징으로오염총량제도는특정구역내개별사업장에서배출되는오염물질을규제하는차원이아니라지역수질관리를위해특정시ㆍ군내전체오염원을총량적으로관리한다는점에서총량규제와다르다. 다음으로총량규제는규제위주의수질관리정책이추진되나오염총량제도는지역개발에대한인센티브가주어진다. 즉, 중앙정부주관 (top-down) 으로의무만부여하고이에대한인센티브가없는총량규제와달리, 오염총량제도는자치단체가지역실정을고려하여자발적으로총량관리계획을수립ㆍ시행 (botom-up) 하고지역개발에필요한이행제한을완화시킬수있도록인센티 155

206 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 브를부여한다. 또한오염총량제도는환경기준초과지역의사업장에서배출되는오염물질을규제하는차원이아니라지역수질관리를위해특정시ㆍ군내전체오염원을총량적으로관리한다는점에서총량규제와차이가있다. 오염총량제도는시행상자발성과유인책이있다는점, 총량관리의범위가넓다는점에서집행가능성과수질관리상의효과가높을것으로기대된다. 그러나행정구역별로희망하는자치단체에한하여총량관리가시행됨에따라시ㆍ군별역할분담에의한수계전체의종합적인수질관리에는한계가있다. 표 오염총량제도와총량규제의비교 구분 오염총량제도 총량규제 법적근거 ㆍ한강법 ( 제8,9,10조 ) ㆍ수질보전법 ( 제9조 ) 시행주체 ㆍ시장및군수 ㆍ환경부장관 실시조건관리대상시행방법인센티브 ㆍ시장및군수 ( 한강수계내시ㆍ구에 한정 ) 가지역수질관리상필요 하다고인정하는경우 오염총량관리계획을수립하여 환경부장관의승인을얻어시행 ㆍ당해시ㆍ군의모든오염원으로부터 발생되는오염물질 ㆍ99년 8월이후시장ㆍ군수가 자발적으로시행 ㆍ환경정책기본법및수도권정비 계획법상행위제한의일부배제 ㆍ수질오염상태가환경기준을초과하여주민의건강, 재산, 동식물의생육에중대한위해를가져올우려가있다고인정되는구역ㆍ특별대책지역중사업장이밀집된구역ㆍ개별사업장에서배출되는오염물질ㆍ환경부장관의고시로시행되며아직총량규제지역으로고시된지역이없음ㆍ없음 2) 오염총량제도의법적성격 오염총량제도는시장ㆍ군수가지역내에서발생하는오염부하량과지역 156

207 4. 낙동강유역의수질개선대책 개발계획으로인해증가한오염부하량을총량적으로관리하는제도이다. 팔당특별대책의확정 ( ) 에따라오염총량제도를희망하는지자체부터도입하기로결정하였고, 이는한강법에시행 ( 99.8.) 으로인해시장ㆍ군수가원하는경우에는 2002 년이전에도실시가가능하게되었다. 가. 오염총량관리계획의구속력오염총량제도의효력이미치는범위는오염총량관리계획을수립ㆍ시행하는시ㆍ군이며, 총량관리계획승인에따라환경정책기본법과수도권정비계획법을근거로일부행위제한의적용이배제되는대국민적효력이갖게된다. 오염총량관리계획의승인후환경부장관과관계행정기관의장은총량관리계획에포함된개발사업을허용할수있다. 나. 총량관리계획의승인과지역개발계획의승인의제여부총량관리계획상택지개발, 관광단지조정등의지역개발계획은승인의제의규정이없다. 따라서총량관리계획승인과는별도로관련법, 즉수도권정비계획법, 택지개발촉진법, 관광진흥법등관련법의규정에따른승인절차가필요하다. 다. 총량관리계획의승인과사전환경성협의및환경영향평가와의관계총량관리계획의승인은지역개발계획이한강수계의수질에미치는영향을검토하는데있다. 그러나이에반해, 개별법에의한사전환경성협의는지역개발계획사업의시행이환경전반에미치는영향을고려한다는점에서다른다. 따라서지역개발게획시총량관리계획의승인이있다고해서개별법에의한사전환경성협의가면제되는것은아니다. 또한지역개발계획사업을구체적으로시행하고자할경우, 오염총량제도는환경부장관이승인권자이나환경영향평가는환경부장관이협의자이기때문에이점에서도차이를볼 157

208 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 수있다. 구분한국 ( 하천 ) 미국 ( 하천 ) 일본 ( 해역 ) 한국 ( 해역 ) 명칭 기본법 ㆍ오염총량제도 ㆍ한강수계상수원수질개선및주민지원등에관한법률 ㆍ Total Daily Maximum Load ㆍ수질총량규제 ㆍ총량규제 ( 가칭 ) ㆍ Clean Water Act ㆍ수질오탁방지법ㆍ해양오염방지법 시행 ㆍ1999년 ㆍ1991년 ㆍ1979년 ㆍ2000년 계획및 시행주체 ㆍ시장ㆍ군수 ㆍ주정부, 자치단체ㆍ도도부현지사 ㆍ해양수산부장관 계획승인ㆍ환경부장관 ㆍEPA청장 ㆍ내각총리대신 - 관리목표 표 우리나라의오염총량제도와외국의총량규제비교 ㆍ수질환경기준또는삭감목표량 ㆍ수질환경기준ㆍ삭감목표량ㆍ삭감목표량 관리지역 ㆍ팔당호상류유역의한강수계에속하는시ㆍ군 ㆍ미국전역에걸쳐수질환경기준을초과하는하천 ㆍ특정폐쇄성수역중정령으로지정 ( 동경만 / 이세만 / 세토내해 ) ㆍ특별관리해역중대통령영으로지정 관리물질 ㆍ기본적으로 BOD ㆍ필요시 COD,TN,TP 지정 ㆍ BOD,TP,TN, 중금속, 유해물질, 퇴적물등환경기준초과항목 ㆍ기본적으로 COD ㆍ필요시정령으로지정 ㆍ기본적으로 BOD 또는 COD ㆍ필요시 TN,TP 지정 관리대상 ㆍ기본적으로지역내모든오염원 ( 점ㆍ비점오염원 ) ㆍ기본적으로지역내모든오염원 ( 점ㆍ비점오염원 ) ㆍ일정규모이상의점오염원 ( 규제기준설정 ) ㆍ일정규모이상의점오염원 ( 구체적방안아직없음 ) 총량삭감기본방침 ㆍ환경부장관현실적 ( 기술적 ) 으로삭감가능목표를설정하고연차별삭감 ㆍ주정부수질에근거한관리목표달성을위한부하량삭감및배분 ㆍ내각총리대신현실적 ( 기술적 ) 으로삭감가능목표를설정하고연차별삭감 ㆍ해양수산부장관 오염총량관리계획포함사항 ㆍ삭감목표량ㆍ지역개발에따른부하량증감ㆍ연차별삭감계획ㆍ삭감방법및재원ㆍ삭감기대효과 ㆍ삭감목표량ㆍ오염원별 ( 점오염원, 비점오염원, 배경오염원 ) 부하량할당ㆍ부하량할당시안전치고려ㆍ삭감기대효과 ㆍ오염원별삭감목표량ㆍ연차별삭감계획ㆍ삭감방법 ( 총량규제대상업종및규제농도, 하수도정비등 ) ㆍ구체적내용마련중 인센티브 ㆍ일부행위제한완화ㆍ재정적지원

209 4. 낙동강유역의수질개선대책 라. 하수도정비기본계획승인등과의관계하수도정비기본계획처럼환경부장관이승인권을행사하는경우에오염총량제도의승인만으로다른계획이승인될수있을것인가에의문을갖게된다. 이에대한해답은현행법상의제조항이없기때문에하수도정비기본계획은하수도법에따라승인절차를받아야한다. 그러나오염총량관리계획의수립시하수도정비기본계획상오염삭감시설확충계획등이고려되어야하기때문에내부협의를통해운영의묘를살린다면양자를동시에승인하는효과를볼수있다 해외사례수질개선을위해오염총량을관리하는대표적인나라인미국은 1972 년청정수법 (CleanWaterAct) 의 303(d) 항에서기술기반 (technology-based) 의배출수기준을준수했음에도수체가오염되는경우수질을개선하기위해서, 각주로하여금오염된수체를규명하고오염의정도에따라순위를정해서계절적변화와불확실성을반영한안전율을고려하여수질기준을달성할수있는총최대일부하량 (TMDLs,TotalMaximum DailyLoads) 을설정하고있었다. 그러나본격적인수질기반 (waterquality-based) 의수질관리도구로써 TMDL 관련법령은 1987 년과 1992 년,2000 년등최근꾸준히개정되고있다. 일본의경우 1978 년수질오탁방지법개정시오염총량규제를도입하여오염이심함폐쇄성수역에대해 1979 에 1차총량규제를시작한이래 5년단위로 4차의총량규제를시행하였다. 그러나 COD 수질환경기준이달성이만족스럽지않고적조와용존산소부족등부영양화에따른문제가발생하자, 1999 년에시작하는 5차수질총량규제부터는 COD 오염발생부하량의삭감을진행함과동시에 COD 의내부생산및적조의원인이되는플랑크톤의증식에영향을주는질소와인의부하량삭감을종합적으로추진하고있다. 유럽연합에서는수질오염을해결하기위한방법으로배출한계치 (ELV,Emission LimitValue) 접근법을 1990 년이후법제에도입하여수체로배출가능한최 159

210 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 대오염부하량을설정하고있다. 가. 미국미국에서수질관리를위한모법인청정수법 (CleanWaterAct) 의 303(d) 조에서는기술위주의수질관리방법으로는미국의수질목표인낚시와수영이가능한수질을준수하는데불충분한경우, 각주는이러한수역을선정하여 EPA 의감시하에엄격한수질관리를위한수단으로 TMDL 을실시하도록하고있다. 총량규제는하ㆍ폐수의처리와배출수기준, 비점오염원관리, 유해물질관리등기술위주의수질관리방식에서유역별수질관리방식으로전환되고있는것과보조를맞추어확대적용되고있다.TMDL 의적용은수질목표를충족시키지않거나우려가있는수역에대해주정부가 EPA 에승인을받은후총량관리를시행하도록한다. 미국의 TMDL 실시는주별하천, 수역등의수질오염정도및관리방법에따르며, 주정부는매 2년마다수질오염또는우려지역을선정하여 EPA 에보고한다 (1) 기본개념수체의수질환경기준이기존의관리방법 ( 처리기술에바탕을둔배출허용기준, 주정부또는지방정부에의해강화된배출허용기준, 최적관리방안을포함한기타오염관리방안 ) 에의해당설이불가능하다고판단될때, 주정부가주체가되어해당수체의수질환경기준을달성하기위해일간허용되는오염물질의 1일최대배출량 (TMDL) 을결정하고이배출량이내에서오염물질이배출되도록관리하는총량규제의일종이다. (2) 특징오염물질의총량관리목표는해당수체의수질환경기준으로수질에근거한오염원관리체계이다. 따라서일반적으로관리단위는지리적경계를따르고, 원칙적으로배경오염원, 점오염원, 비점오염원등의모든오염원을통합 160

211 4. 낙동강유역의수질개선대책 적으로관리한다. 비점오염원관리가포함될경우 TMDL 에의한부하량할 당은단계적으로시행하는경우도있다.TMDL 의계획및집행은주정부가, 승인은환경보호청이담당한다. (3)TMDLs 계획및승인과정주정부는기존의관리방안으로는수질환경기준을달성할수없다고판단되는수체를선별하여그목록을매 2년마다 EPA 에보고하고선별된수체중수질관리계획상우선적으로TMDL 개발이필요한수체를선정한다. 선정된수체에대해서는수질환경기준달성을위해수계를중심으로 TMDL 계획을수립하며, 필요하다면단계적으로수립한다. 해당수체의환경용량이결정되면배경부하량과안전요소를고려한부하량을할당한다. 이경우점오염원에대해서는 Wasteload Alocation(WLA) 라하고비점오염원에대해서는 Load Alocation(LA) 이라한다. 계획실행은 TMDL 에따라기존의수질관리계획을수정ㆍ변경하며, 수질환경기준달성을위해배출시설허가를제한하고, 비점오염원관리를시행한다. 점오염원은배출허가 (NationalPolutant DischargeEliminationSystem :NPDES) 를통해집행하고비점오염원은주단위로수행되는최적관리방안 (BestManagementPractice:BMP) 을이용한비점오염원관리프로그램통해수행한다. 점및비점오염원의계획적인관리시행여부, 비점오염원관리의효과에대한감사,TMDL 에의한수질환경기준달성여부평가를위해주정부는수질감시및모니터링프로그램수립및시행한다. (4) 기술적고려사항유량조건은특별히표준화된조건은없으며지역특성에적합하게선택한다. 점오염원의경우에는최악의수질조적ㄴ을반영하기위해매 10 년빈도 7일강수량 (7Q10) 및높은수온을가정한다. 비점오염원의경우에는강우특성 ( 강우량, 강우빈도, 선생강우일수등 ), 오염원특성 ( 축적률, 유출특성등 ) 을 161

212 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 고려하여결정한다. 모델은수질환경기준달성을위한환경용량추정을위해오염부하시나리오별로다양한종류의모델을고려한후상황별적용가능성, 적절한분석수준, 모델한계조건등을고려하여선정한다. 부하량할당은목적에따라다양한부하량할당방법을사용하나점오염원에대해서는주로일정분율삭감법, 일정배출기준설정법, 혼합법등을사용한다. 배출권거래는기술적, 경제적, 사회적조건이성립할때주로점오염원과비점오염원간에할당부하량을거래함으로써전체적으로경제적인이득을추구 ( 예 : DilonReservoir) 는가능하나일반적으로적용된지는않는다. (5) 수질배출허용기준미국의경우일반적으로는국가적으로동일한일률적기준을적용하는것이아니라각지역의조건에따라서로다른허용기준과허가체계를유지하고있다. 예를들어, 동일한업종이라하더라도청정지역에입지해있는배출시설들이훨씬엄격한배출규제를받고있다. 미국에서는지역의환경기준을달성하기위한수질환경기준과처리기술에따라배출기준을정하기때문에, 지역마다서로다른배출허용기준을갖게된다. 미국의폐수배출허용기준은 NPDES 에의해서정해진다. 미국의배출기준은오염물질의수질기준뿐만아니라처리시설과생산시설의비용 / 효과적인측면을고려하여정해진다. 국가오염배출삭감시스템은미국내의수계로배출되는모든산업폐수, 도시하수등을규제하며, 이시스템의규정에의해서배출시설들은환경부나주정부로부터허가를받아야한다. 이미살펴본바와같이허가에는일반허가와개별허가가있다. 개별허가에는배출허용기준뿐만아니라, 준수일정, 모니터링과보고요건, 수질보호를위해필요한부가조건등이포함된다. 허가는배출시설의요청에의해이루어지며심사, 공청회, 협의등의엄격한검토절차를거친다. 대부분의허가서에는전통적인오염물질 (BOD,TSS, ph, 대장균, 기름성분등 ) 들과유해물질과독성물질들에대한허용기준이포 162

213 4. 낙동강유역의수질개선대책 함되어있고, 이들오염물질들과유해물질의농도, 총독성을주기적으로점검토록하고있다.NPDES 는기술수준을기준으로한허가와수질에의한허용기준의두가지수단을제시하고있는데, 기술수준을기준으로하는허가 (technology-based limits) 는동일한업종의폐수배출업자의처리능력을기준으로하고있으며, 수질에의한허용기준 (waterquality-basedlimits) 은기술수준을기준으로한허가가수체를충분히보호하지못할것으로판단될경우정해진다. 오염물질배출의기준단위는농도개념보다는질량개념에기초하여제품생산당오염물질발생량으로표시함으로써오염물질총량을규제할수있도록하고있다. 배출기준을일일최대량, 월평균최대량,30 일연속매일평균량등으로설정하여자료의객관성을확보하고있는점도우리나라와다른점이라고할수있다. <NPDES 인가증에기재되는주요한사항 > 1. 설비에관한일반사항 - 사업자명, 시설의명칭, 시설의소재지, 관리책임자, 배출하는오염물질의종류등 2. 배수에대한규제 - 배수처리시설의개요, 시설이만족해야할기술수준, 배출기준, 배출하는수역의정보 ( 생물의서식상황, 멸종위기종의정보등 ) 3. 모니터링과보고에관한사항 - 분석항목, 분석빈도, 보고형식등 4. 보충사항 - Best Management Practice( 환경오염저감을위한시설운영시유의사항 ) 5. 기타기준등 - 시설운영에관한법적준수사항, 행정절차에관한규정등 (6) 델라웨어강유역의 TMDL 제도의사례연구 1 도입배경델라웨어강유역은델라웨어주, 뉴저지주, 펜실바니아주, 그리고뉴욕주를포함하는대유역이다. 현재이델라웨어강의하류에서잡히는고기의피부조직에서폴리크롬산염바이페닐 (polychlorinated biphenyls:pcbs) 이과도하 163

214 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 게검출되고있다.PCBs 는현재미국 EPA 에의하여인간에치명적인발암물질로분류되고있고또한내분비계와면역체계에아주부정적인것으로알려져있다. 이수계는현재점오염원인공업및생활하수에대하여처리기술에기반을둔규제에도불구하고수질기준을달성하지못하고있다. 맑은물법은수질기준을달성하지못하면손상된수계로작성되어야하고 TMDL 를시행하도록하고있따. 따라서델라웨어유역위원회가주체가되어 TMDL 시행계획을수립하고있다. TMDL 은앞에서도언급하였지만, 오염배출량이결정되면, 점오염원및비점오염원등모든오염원에배출량이할당되며, 수질기준을달성하고유지할수있도록하기위하여할당된수준으로배출량을줄여야한다. 현재 TMDL 을위한수질규제는현재델라웨어유역위원회의수질기준을따르고있는데, 이기준이 EPA 의지역 Ⅱ와 Ⅲ의지역행정관으로부터델라웨어유역위원회의국장에게전달된 2003 년 4월에확정되었다. 자세한수질기준을보면유역을 6개구역 (zone) 으로나누고구역2와 3에서는리터당 44.4 피코그램 (picograms), 구역4와구역5의상유부에서는리터당 44.8 피코그램, 구역5의하류부에서는리터당 7.9 피코그램으로되어있다. 하류지역일수록보다엄격한규제가적용되는것은보다많은어류의소비가이루어지는데따른조치이다. 이처럼 EPA 에서규정한수질기준을맞추지못한점과 PCBs 라는특수한오염물질이인체에유해한점등을고려하여 EPA 의승인하에유역위원회의주도로총량구제가시작되고있다. 2 관계기관및주정부간의협력적추진과정 1990 년대후반델라웨어강의하구언에해당되는 3개의주 ( 델라웨어, 뉴저지, 펜실베니아 ) 는맑은물법 303 조 d항의규정에의거하여 PCBs 의심각한수준에대응하기위하여델라웨어강의구역2에서 5까지를손상된수계로포함하였다.2000 년봄에 3개의주와 EPA 는델라웨어유역위원회에 PCB 에대한 TMDL 을시행하기위한기술기반을개발하도록요청하였고, 델라웨어유 164

215 4. 낙동강유역의수질개선대책 역위원회는유해물질자문위원회 (TAC : 주정부대표,EPA 지역 Ⅱ,Ⅲ, 공단오염배출자, 학계, 농업계, 공중보건담당자, 어류채취업자등으로구성 ) 의의견을들어서제안을받아들이기로하였다.2000 년 9월에델라웨어유역위원회는 TMDL 의개발에요구되는수문및수질모델의개발에대하여유해물질자문위원회와유역위원회에자문을할수있는수질오염모델링의전문가들로구성된패널 (panel) 을구성하였다 년 5월에패널의건의에따라서모델을개발하기위하여위원회가전문가집단과긴밀히협조하면서수질모델링에서경험이있는컨설턴트와공동작업을수행하게되었다.TAC 와협의하에위원회의연구진과델라웨어하구프로그램은델라웨어유역하구의오염저감전략을개발하였다. 전략은 9개로구성되는데주요내용을보면,PCBs 에대한수질목표의결정, 하구의상태계에서 PCB 농도의특성, 점오염원및비점오염원의오염경로확인,PCBs 의이동경로,TMDL 의계산 ( 배출량의계산및감축할당량의배분등 ),PCBs 의감축이행계획, 지역주민에의경각심제고, 장기적인모니터링등이다. EPA, 주정부, 델라웨어유역위원회, 오염배출자, 제삼자등의협력적노력하에 PCB 를줄이는전략을완성하였다. 델라웨어유역위원회는 TMDL 는실행자문위원회 (IAC :ImplementationAdvisoryCommitee) 가다음 2년동안 PCBs 를줄여서 TMDL 을달성하는전략을수립하도록하였다.2003 년 3월에규제자, 제삼자의회합이개최되는등지속적인협력하에진행되고있으며, 주민공청회도지속적으로개최되고있다. 3 TMDL 개발 2003 년 12 월 15 일까지 TMDL 의개발을위한 3개년계획을단계적접근을통하여하기로결정하였다.TMDL 의 1,2 단계는 EPA 의요구조건과가이드에충분히부응한다는것이다. 단계적접근은추가적인모니터링과모델링의노력의산물을수행하는동안배출량의감축전략의이행을통하여적응적실행을제공하는데있다.EPA 에서요구하는 TMDL 은점오염원의폐수부하량 165

216 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 (Wasteload Alocations :WLA), 비점오염원의부하량 (Load Alocation : LA), 그리고안전성의여유 (Margin ofsafety:mos) 의합으로표시되도록하고있다 년 12 월까지 TMDL 을완성하기위하여델라웨어유역위원회는 PCBs 동족체중의하나에대해서만수질모델을개발하여보정하고그다음에전체 PCBs 에대하여 TMDL 을견적하기위하여외삽법을이용하였다.TMDL 의단계1의과정은 PCBs 중에서가장큰비중을차지하는 penta-pcbs 에대해서 WLA 와 LA 가계산되고할당되는것으로서이것이개발되면 2단계의 TMDL 이 1단계의 TMDL 를대체하게되도록규정하고있다. Penta-PCBs 을위한 TMDL 은 4단계의정차를거쳐서계산되는데, 첫째, 하구역의개별구역에대한오염기여도를계산, 둘째, 수질기준을달성할수있는범위내에서오염원의각자가배출할수있는부하량의산정, 셋째, Penta-PCBs 를위한수질모델링을이용하여혀용가능한부하량을결정하고구역2에서구역5까지의수질목표에적합한양을확정, 넷째, 수질기준이달성될때,penta-PCBs 의물에녹아있는농도와공기중의농도가균형을이룰때까지조정한다. 델라웨어강유역의 TMDL 을위하여할당된오염원별비중을보면비점오염원의감축비중이점오염원보다높게나타나고있다. 비점오염원은오염된지역비점오염원의유거수, 두개의주요지류에서의비점오염원이매우큰데기인한다. 구역간할당량이상당히다른데, 구역3과구역5에서는점오염원에할당된양이 30% 수준이다. 4 TMDL 을달성하기위한부하량감축실행구역 2~5 그리고델라웨어강의트렌톤지역 (Trenton) 과셜킬강 (schuylkil river) 의현재의 PCBs 부하량과 TMDL 의시행으로각지점에서할당된부하량을비교해보면, 현재의배출량이 TMDL 의목표량의약 2~3 배로나타날정도로매우심각한수준으로나타나고있다. 이는점및비점오염원으로부 166

217 4. 낙동강유역의수질개선대책 터발생되는현재의부하량을매우심각한수준까지감축해야한다는것이다. TMDL 의실행의 1단계는 penta-pcbs 의오염원으로예상되는 142 개점오염원에대하여개별적인부하량 (WLA) 을작성하는것이다.PCBs 이행전략의일부로서 NPDES 허가당국은 NPDES 허가가재연장되거나변경될때배출량이비숫자적 (non-mumeric) 수질기준배출한계 (water quality-based efluentlimits) 에적합하다고믿고있다. 2단계 TMDL 과정에서허가되거나재허가된또는변경된모든 NPDES 는각구역에대하여 2단계 WLA 와일치하는숫자적또는비숫자적요건을포함한다. 앞에서도언급하였듯이점오염원의감축만으로는델라웨어만의수질기준을달성하는데충분하지않고, 오히려실제로오염된지역으로부터의유거수 (run-of) 가 PCBs 의중요한오염원인것으로조사되었다. 따라서중요한질의점및비점오염원에대하여오염부하량의감축을요구하고있다. 현재지류의하나인셜킬강의오염이매우심각하여 (1,600~1,800 picogram/liter) 모든 TMDL 이달성되어도하구언에서의오염기준은셜킬강의농도가 9.68picogram/liter 수준으로떨어지지않는한수질기준을맞출수없을것으로예상되고있다. 델라웨어유역위원회는오염총량제도의실행자문위원회를만들어서업무를수행하는동시에 EPA 의지역 Ⅱ및 Ⅲ도같이참여하여자문역할을수행하고있다.IAC 는단기적으로는부하량의감축을달성하기위한창의적이고비용효과적인전략들을개발하고장기적으로는수질기준을달성하기위하여향후 2년에걸쳐회합을가질것으로계획하고있다. 이처럼사전적인작업과여러차례의공청회등을거쳐확정된오염감축계획도실행을통하여수질기준을달성하는데는장기간을요한다는시사점을우리에게주고있다. 비록보다많은수질및유량정보와수년간의걸친노력을통하여계획을수립하였다. 그럼에도불구하고전문가들은문제의범위와복잡성으로하구언의 PCBs 의수질기준을달성하는데는앞으로도 10~20 년정도걸릴것으로예상 167

218 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 하고있다. 나. 일본 (1) 도입배경일본의총량규제는일률적인배수규제만으로는수질환경기준의달성이어려운경우에해당수역의수질에영향을미치는오염부하량을전체적으로감소시키기위하여도입하고있다. 일본의수질총량규제제도는인구, 산업등이집중하여오염이심한폐쇄성수역에대해환경기준을확보하기위해 1978 년의 수질오탁방지법 의개정에의해 1979 년부터동경만, 이세만, 뢰호내해등폐쇄성수역에서는수질환경기준의달성이어려워이지역에총량관리제를도입하고있다. 지방정부의환경기초시설설치확대와사업장의폐수처리를위한지도 교육및설비자금지원등을강화하여총량규제가단순히특정오염물질과특정배출원에대하규제정책이라기보다는대상지역에서의수질개선을위한종합적인대책으로추진하고있다. 또한총량삭감의목표량은민간이나공공부문의부담을덜기위하여수질환경기준에직접연계되지않고현실여건을고려하여설정하고있다. (2) 이행방법일본의총량규제는직접규제대상에대해서는기준농도와함께배출유량을준수토록의무화하고있다. 직접적인총량규제대상으로는하수처리장 ( 생활분, 산업분, 축산분, 및기타의분야 ), 분뇨처리장,50 m3 / 일이상의배출사업장및축사를대상으로한다. 오염총량제도의실시는수질환경기준의확보가곤란한지역에대하여법에서정한수질오염항목에대한오염부하량의총량감소에관하여기본방침을수립하도록하고있다. 동방침에서당해수역에유입되는현시점의오염부하량과인구, 산업, 폐수처리기술수준, 하수도정비수준등을감안하여실시가능한한도내에서수질환경기준을확보할수있 168

219 4. 낙동강유역의수질개선대책 는오염부하량의삭감목표와목표연도를명시하고오염부하량의발생원별도도부현별삭감목표량을제시하도록한다. 도도부현지사는동기본방침에기초하여발생원별삭감목표량과삭감방법을포함한총량삭감계획을수립한다. 삭감방법은발생원별로산업계 생활계 기타로구분하여제시하고, 산업계의경우 1일배출유량 50 톤이상인대상사업장에대하여업종별로최적기술 (BAT) 을감안하여배출허용 COD( 농도 ) 를정하고생활계에서의삭감은하수도정비및처리시설고도화등으로달성하도록한다. 도도부현지사는총량규제기준준수대상공장또는사업장이외에도총량감소계획의달성을위하여필요한지도 권고를할수있고, 아울러총량규제제도의실효성을확보하기위하여사전조치명령, 개선조치명령, 오염부하량측정기록의무부과등을할수있도록하고있다. 일본의경우오염총량제도를도입하여시행하고있으며,2000 년부터 5차총량규제에서는질소와인을규제항목으로추가하기로하였으나, 아직구체적인시기에대해서는정하지못한상태이다. 일본에서는 1979 년부터제4차까지 (1999) 실시한 COD 에대한총량규제에따라관리대상항목인 COD 는수질이개선된것으로평가되고있다. 169

220 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 미국과일본의수질총량관리제 내용 일본의수질총량규제 미국의 TMDL (Total maximum Daily Loads) 근거법 수질오탁방지법 Clean Water Act 관리목표지정수역수질환경기준 수질환경기준 대상지역동경만, 이세만, 세또내해 3개수역수질환경기준을초과하는수역의전구간 대상물질 COD (TN, TP) 수질환경기준이설정된모든항목 환경보호청은 TMDL 지역목록의작성 계획수립및이행 내각총리대신이총량삭감기본방침수립 기본방침에근거하여도도부현지사가총량삭감계획수립및이행 과 TMDL계획수립에대한기본지침제시및기술지원담당 주정부는 TMDL이요구되는지역목록의작성과지역목록중 TMDL계획이우선적으로필요한지역에대한 TMDL 시행체제 승인 공해대책회의의심의를거쳐내각총리대신이총량삭감계획승인 계획수립및시행 환경보호청은주정부가작성한 TMDL 이요구되는지역목록승인 환경보호청은승인된지역에대해주정부가제출하는 TMDL계획검토및승인 평가 광역자치단체의수질개선계획 주정부는매 4 년마다 TMDL 이요구되 는수역목록을개정하여환경보호청에 제출 계획 주기 대체로 5 년단위로연장 목록등재후 10 년이내 (5 년연장가능 ) 감시및, 모니터링 개별배출시설의배출수량에따라 대상물질의부하량에대한측정 NPDES 등기존의감시및모니터링 시스템이용 집행수단 도도부현지사가 50m3 / 일이상배출업소별로규제기준설정 ( 허용 점오염원은 NPDES에의한배출허가량할당 ) 비점오염원은 BMP등의주및지방정부의 50m3 / 일미만을배출하는소규모비점오염원관리프로그램사업장에대한지도 조언 권 주정부의수질관리계획과연동고강화 유관부처의각종허가제도 보고징수제도 제재 수단 총량규제기준위반에대한개선명령및벌칙 지정지역내특정시설설치및변경제한 점오염원은 NPDES 위반에대한벌칙적용 170

221 4. 낙동강유역의수질개선대책 (3) 수질배출허용기준일본의경우특정시설을설치하는특정사업장으로부터공공수역에배출되는물 ( 배출수 ) 에대하여배수기준을적용한다. 특정시설은오수또는폐액을배출하는시설이며거의전업종을포괄하고있다. 특정사업장이란특정시설을설치하는공장또는사업장을말하며, 공공수역이란하천, 호소, 항만, 해역관개용수로및기타수로등을말한다. 배출수에는제조공정수뿐만아니라생활배수, 냉각수, 우수등도포함된다. 일본의배수기준은농도규제기준과총량규제기준의 2종류가있으며, 농도규제기준에는일률배수기준과상승배수기준이있다. 일률배수기준은유해물질 ( 카드뮴, 시안등 27 물질 ) 과생활환경항목 (ph,bod,cod 등 15 개항목 ) 에대하여국가가전국적으로일률적으로정한기준이다 ( 일본수질오탁방지법제 3조 1항, 배수기준을정하는총리부령 ). 상승배수기준은생활환경항목에대하여, 수역과항목을한정함으로써보다엄격한기준을지방자치단체가정하고있다 ( 일본수질오탁방지법제 3조 3항의규정에의하여배수기준을정하는조례 ). 총리부령에서정한배수기준은이것은사업장에서배출되는배출수의오염상태에대한최소한의기준이다. 또한특정사업장에서사용원료및제조공정에따라배출되는폐수중특정오염물질의농도가높을경우에는처리기술수준을감안하여, 일정기간완화된잠정기준을적용하고있다. 또기준치는원칙적으로최대치를적용하지만,BOD 등일정항목은최대치와함께일간평균치를정하고있다.BOD 는하천으로의배출수에,COD 는해역및호소로의배출수에한하여적용하고있다. 또한생활환경항목은배수량 50m 3 / 일이상의업소에대해서만적용한다. 171

222 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 일본의배수규제항목및허용농도 ( 생활환경관련항목 ) 허용한도 [ ] 제 1 종수역제 2 종수역제 3 종수역제 4 종수역 하천등호소하천등호소하천등호소 수소이온 (ph) 5.8~ ~ ~ ~ ~ ~ ~9.0 생물화학적산소요구량 (BOD) 90 (70) 160 (120) 160 (120) 화학적산소요구량 (COD) 50 (40) 85 (65) 120 (90) 130 (100) 부유물질량 (SS) 90(70) 90(70) 200(150) 200(150) 노말헥산추출물질함유량 ( 동식물유지류 ) 노말헥산추출물질함유량 ( 광유류 ) 페놀류함유량 5 동함유량 3 아연함유량 5 용해성철함유량 10 용해성망간함유량 10 크롬함유량 2 대장균군수 [ 개 /cm 3 ] (3,000) 질소함유량 120(60) 인함유량 16(8) 온도, 외관, 투시도및 악취 배출되는공공용수역에현저한변화를주는정도 172

223 4. 낙동강유역의수질개선대책 표 일본의배수기준중유해물질의종류및기준치 유해물질의종류기준치유해물질의종류기준치 카드뮴및그화합물 ( ) 0.1 cis-1ㆍ2-디클로로에틸렌 ( ) 0.4 시안화합물 ( ) 1 1ㆍ1ㆍ1-트리클로로에탄 ( ) 3 유기인화합물 ( ) 1 1ㆍ1ㆍ2-트리크로로에탄 ( ) 0.06 납및그화합물 ( ) 0.1 ( 납기준 ) 1ㆍ3-디클로로프로펜 ( ) 가크롬화합물 ( ) 비소및그화합물 ( ) 수은및그화합물 ( ) 알킬수은화합물수은및그화합물 ( ) 0.5 (6가크롬기준) 0.1 ( 비소기준 ) ( 수은기준 ) 검출되어서는안됨 티우람 ( ) 0.06 시마진 ( ) 0.03 티오벤카르프 ( ) 0.2 벤젠 ( ) 0.1 PCB ( ) 셀렌및그화합물 ( ) 0.1 ( 셀렌기준 ) 트리클로로에틸렌 ( ) 테트라클로로에틸렌 ( ) 붕소 ( ) 해역이외 10 해역 230 디클로로메탄수은및그화합물 0.2 ( ) 4염화탄소 ( ) 0.02 불소 ( ) 해역이외 8 해역 15 1ㆍ2-디클로로에탄 ( ) 1ㆍ1-디클로로에틸렌 ( ) 암모니아, 암모니아화합물, 아질산화합물및질산화합물 ( )

224 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 일본은배수기준과별도로특정해역으로배출되는배수에대하여수질총량규제를시행하고있는데, 인구와산업이집중된광역적인폐쇄성해역이며수질오탁방지법의배수기준 ( 농도기준 ) 만으로환경기준의확보가곤란하다가인정되는수역에실시하고있으며동경만등이이에해당한다. 총량규제를위해서환경대신은지정수역마다목표연도, 발생원별및도부현별화학적산소요구량 (COD), 질소함유량및인함유량의삭감목표량에관한총량삭감기준방침을정하고, 여기에기초하여관계도도부현지사가삭감목표량에관한총량삭감계획을세운다. 또총량삭감기본방침에서삭감목표량은목표연도의오수또는폐액의처리기술의수준, 하수도의정비전방및오수또는폐액의처리시설의설치상황등을감안하여실시가능한한도내에서정해진다. 다.EU 유럽연합은엄밀한의미에서미국과같은오염총량제도를실시하지않고있다. 아직은점오염원의관리에더치중을하고있는실정이다. 유럽연합은배출한계치접근법을 1990 년이후법제화하여유역으로배출가능한최대오염부하량을설정하고있다. 프랑스는 3P 원칙 (poluterpayprinciple) 을수질관리의근간으로하고있다. 독일도오염관리를위하여배출허가를하고있으나여전히점오염원의관리에치중하고있다. 독일은직접적인오염총량규제를시행하고있지는않지만, 폐수배출허가제, 폐수부과금제 등과같은폐수배출규제수단을오염총량규제원리에의하여운영한다고불수있다. 목표수질에따른유역내오염부하량을산정하고이를오염원에할당하는절차는없으나, 배출허가시공공수역의목표수질 (Ⅱ 등급 ) 달성범위내에서폐수배출량과배출농도를허가한다. 유럽연합각국의수질배출허용기준관련환경규제집행체계는다음과같다. 174

225 4. 낙동강유역의수질개선대책 표 4.1.7EU 의수질환경규제집행체계 국가 배출허용기준 환경질기준 규제관청 오스트리아 연방기준 연방기준 주정부 벨기에 없음 연방기준 지방정부 핀란드 일부사업에대해서만설정 일부항목에대해서만설정 수자원재판소 노르웨이 없음 있음 정부 독일 연방기준 일부항목에대해서만설정 주정부 뉴질랜드 없음 지역별기준 지역별협의체 스웨덴 없음 ( 전반목표치만있음 ) 있음 국립면허위원회 스위스 - 있음주정부 참고적으로독일에서는중금속화합물질을유해에따라세분화하여배출 허용기준을설정하고있는데, 우리나라의경우화합물성분별유해도를고려 하지않고동일한규제기준을적용하고있다. 표 우리나라와독일의유해도등급비교 ( 예 : 구리 ) 우리나라의구분 독일의구분 유해도등급 copper arsenite 3 copper acetoarsenite 3 cupferron 3 구리 및 그화합물 cuprous chloride 2 copper chloride 2 cupric nitrate, n-hydrate 2 cupric oxide 1 copper phthalocyanin 수계에무해 1: 낮음,2: 중간,3: 높음 175

226 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 개선방안 1) 부하지속곡선 (Load Duration Curve) 적용최근미국유럽등에서는전체유량조건에서의수질을고려하여수질오염문제를규명하고,TMDL 을효과적으로개발및평가하기위해부하지속곡선 (Load DurationCurve) 방법을이용하고있다. 가. 부하지속곡선작성방법부하지속곡선의작성을위해서는목표수질설정지점에대한일유량자료를높은값에서낮은값순으로정렬하고, 각유량값에대해이값을초과하는일수를백분율 ( 초과유량백분율 ) 로계산한다. 그리고초과유량백분율을 x- 축, 해당유량값을 y- 축으로하여유량지속곡선을우선작성한다. 그림 유량지속곡선의작성예 위의과정에서작성된유량지속곡선을바탕으로각유량값에수질기준 ( 목표수질 ) 을곱하여부하량을계산한다. 초과유량백분율에대응하는초과부하량백분율을 x- 축, 해당부하량값을 y- 축으로하여부하지속곡선을작성하게된다. 176

227 4. 낙동강유역의수질개선대책 그림 부하지속곡선의작성예 목표수질설정지점에서측정된유량및수질자료를이용하여일부하량을 계산하고, 측정된유량값에대응하는초과유량백분율을확인하고, 이에해당 하는지점에계산된부하량을도식화한다. 그림 부하량도식화 177

228 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 나. 부하지속곡선활용부하지속곡선은오염총량제에여러가지로이용될수있다. 우선수질기준을만족하기위한허용량초과시기와정도및오염원규명에활용이가능하고, 수질기준을만족하기위해요구되는 TMDL 및삭감부하량산정에도이용할수있다. 또한이행평가시에수질기준에따른부하지수곡선에현재의부하량을도식화하여허용량만족여부평가하는데활용할수있다. 그림 수체손상 ( 오염 ) 상태진단 그림 4.1.5TMDL 계획수립 그림 이행사항평가 다. 부하지속곡선을위한유량측정개선부하지속곡선과같이전체유량조건을고려한오염총량관리기법의적용을위해서는장기간의일유량자료와이에상응하는수질자료가요구된다. 그러나수문연보로제공된일유량자료는물환경관리에필요한저 갈수 178

229 4. 낙동강유역의수질개선대책 기자료에대한신뢰도가낮으며, 기존환경부수질측정망자료는월 1회정도만측정되어활용이거의불가능하다. 특히기존유량및수질측정지점과오염총량관리지점의위치가상이하여활용성이매우떨어지게된다. 현재환경부오염총량관리지점에서유량과수질을동시에측정하고있으나, 예산및인력의부족으로 8일간격으로관측중이나,5 년이상의측정자료가축적될경우 NeuralNetwork 기법,Fuzzy 기법,KalmanFilter 기법, 수문모형화기법등을이용하여장기간일유량자료도출및유량지속곡선작성이가능하기는하다. 그러나대상하천의전체적인유량조건에대한수질관리상황을고려하여보다정확한계획수립및이행평가를위해서는연속적인유량측정자료의확보와동시에이에대응하는수질자료가요구된다. 2) 오염부하량산정의정량화하천과호수를오염시키는발생원으로는하 폐수처리시설로부터배출되는방류수와같이발생원의경로및배출지점을파악할수있는점오염원과강우시지표면유출과함께농경지, 삼림지, 도로면, 건물그리고하수관거에축적되어있던오염물질이배출되는비점오염원으로구분할수있다. 우리나라수질관리는통상생활하수, 공장폐수등점오염원을중심으로수질관리정책을실시하여왔으나, 오염물질의상당량이면오염원에서유발되고있는것으로확인되었다. 비점오염원에서수질오염물질이상수원또는하천으로상당량유입되고있음을인식함에도불구하고현재까지는비점오염물질을저감하는특별한방안을강구 시행하는데어려움을겪어오기있다. 최근에환경부에서는다양한비점오염관리를위한방안을마련하고있다. 예로 2000 년에비점오염원관리를위한법령을제정하였으며, 환경관리공단과함께 강우유출수관리매뉴얼 (2003) 을만들어배포하였고관계부처합동으로 4 대강비점오염원관리종합대책 (2004) 을세우는등다각적인노력을기울이고있다. 그러나현재비점오염원의관리를위해시행되고있는사업은극히적으며대부분상수원의상류지역에습지 (wetland) 를적용하는사 179

230 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 업으로획일화되어있다고볼수있다. 현재선진외국에서는도시지역의합류식하수관과우수관에서배출되는월류수에대한처리를모델연구를통한처리기술의개발뿐만아니라실규모로설치하여공공수역의개선효과의평가, 그리고발생원에서의제어까지고려한종합적인연구를수행하고있다. 따라서우리나라의경우도국내외적으로개발된비점오염저감시설의설치를적극검토하고시범사업의형태로수행해나가야할것으로판단된다. 그림 오염부하량산정과정의정량화 가. 지목에의한오염부하량산정현재오염총량관리제를수행하기위한낙동강수질오염총량관리기본계획, 시행계획, 이행평가, 환경영향평가및사전환경성평가서검토기준상토지계발생부하량해석시지목별원단위를적용하여해석하고있다. 이는 1년동안의강우유출량과오염물질농도를이용하여발생량을누적시킨후당해일수로나누어산정된다. 180

231 4. 낙동강유역의수질개선대책 표 낙동강오염총량제에적용되는토지이용별원단위 ( 단위 :kg/km 2 일 ) 지목 BOD T-N T-P 전 답 임야 대지 기타 지적법은토지에관련된정보를조사 측량하여지적공부에등록 관리하고, 등록된정보의제공에관한사항을규정함으로써효율적인토지관리를목적으로하는법으로지적법시행규칙제 5조에서지목을표 3.2 처럼 28 개의분류로표기하고있다. 지적법에서분류하고있는지목을오염총량제시행시적용하고있는 5개의분류로정리하여나타내면표 와같다. 전, 과수원은전으로적용되고답은유일하게답으로, 임야는임야로분류되어적용하고있다. 공장용지, 학교용지, 주차장, 주유소용지, 창고용지, 도로, 철도용지, 체육용지, 유원지, 종교용지, 사적지등의유출율이큰지목의경우대지로분류된다. 마지막으로목장용지, 광천지, 염전, 제방, 하천, 구거, 유지, 양어장, 수도용지, 공원, 묘지, 잡종지는기타로분류되어적용되고있다. 181

232 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 지적법상의지목분류 지목 부호 지목 부호 전 전 철도용지 철 답 답 제방 제 과수원 과 하천 천 목장용지 목 구거 구 임야 임 유지 유 광천지 광 양어장 양 염전 염 수도용지 수 대 대 공원 공 공장용지 장 체육용지 체 학교용지 학 유원지 원 주차장 차 종교용지 종 주유소용지 주 사적지 사 창고용지 창 묘지 묘 도로 도 잡종지 잡 표 오염총량제에서비점오염원적용시분류표 지적법적용지목 오염총량제적용지목 지적법적용지목 오염총량제적용지목 전 전 철도용지 대지 답 답 제방 기타 과수원 전 하천 기타 목장용지 기타 구거 기타 임야 임야 유지 기타 광천지 기타 양어장 기타 염전 기타 수도용지 기타 대 대지 공원 기타 공장용지 대지 체육용지 대지 학교용지 대지 유원지 대지 주차장 대지 종교용지 대지 주유소용지 대지 사적지 대지 창고용지 대지 묘지 기타 도로 대지 잡종지 기타 표 를이용하여공간정보기반원단위기법적용에따른비점오염원 정량화를수행하였다. 적용된지목도는 5 가지오염총량분류로구분한결과는그림 과같다. 182

233 4. 낙동강유역의수질개선대책 대구지역이포함된금호 B,C 유역, 부산시가포함된낙본 M,N 유역, 진주지 역이포함된남강 D 유역이대지의특성이뚜렷한것으로나타났다. 그림 낙동강유역에서의지목에따른분류및 유역경계 표 지형정보기반지목원단위기법해석결과 연번단위유역시군구면적 ( km2 ) BOD(kg/ 일 ) TN(kg/ 일 ) TP(kg/ 일 ) 부산강서구 낙본 N 김해시 진해시 창원시 낙동강유역의오염총량제에서이용하고있는 41 개의단위유역과해당시 군구의자료를교차하여나온면적비및해당분류에따라적용한낙동강유 역의비점오염원량은표 과같다. 183

234 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 위에서산정된발생부하량에월별강우배출비개념을이용하여월별토지계비점오염원량을산정하였다. 산정과정은월별로월유효강우량보다적어도평균 10% 로는발생될수있다는개념으로월별강우배출비를정의하였으며월유효강우일수에비례적용하여산정할수있다. 해당월의토지계발생부하량은식 (4.1.2) (4.1.4) 에서와같이산정되며, 월별강우배칠비로발생부하량을산정할수있다. 여기서월유효강우량은일강우 10mm 이상의강우를의미한다. 유효강우량월합계월유효강우량비 = 유효강우량연합계 월별강우배출비 = 연간일수 (= 365,366) 월유효강우량비월간일수 (= 28,29,30,31) (4.1.2) (4.1.3) 토지계발생부하량 = 지목별면적 지목별연평균발생부하원단위 일별강우배출비 연간일수 (4.1.4) 월유효강우량산정시적용된강우관측소명은지자체를중심으로해당관측소명을지정하여산정하였다. 이는지형정보를기반으로한오염원자료의부족때문에지자체기반자료를바탕으로하고있으나, 지형중심의티센망을향후에는고려하여야할것으로사료된다. 원단위법기반비점오염원해석시조사된원단위는비점오염원조사연구에수행된후지속적변경이이루어지지않은상황에서적용되고있고, 측정자료자체가장기간자료에바탕하지않고 1년간의자료에만근거하고있다는단점을포함하고있다. 또한원단위는, 토지용도별동일한유출률을가정하여지역적특성을반영하지못하고, 토지이외의비점오염원영향이중복되어고려될수있다. 따라서국지성강우특성이뚜렷한우리나라의상황을재현하지못하는단점이있다. 즉강우강도 / 형태 / 선행강우조건등과같은강우특성과도달시간관계를재현하지못하고있기때문에삭감시설효과를 184

235 4. 낙동강유역의수질개선대책 표준적으로정량화하기어려운실정이다. 그러나적용이쉽고정책적으로관리하기쉬운장점으로오염총량제에서반영되어관리가이루어지고있으므로보다현실적인재현성을위하여원단위연구가유역별로지속적연구를수행하여야할것이다. 나. 토지이용에의한오염부하량산정오염총량관리를위한비점오염원해석은지목에의해정책적으로관리하고있다. 그러나환경정책에있어지목에의한관리를할경우새로운개발사업이진행된다하더라도녹지조성과같은자연친화적인행위가이루어지더라도어떠한혜택을받지못하게되어비점오염원관리가유연성있게이루어질수없다. 보다더유연성있는비점오염원관리를위해서는토지이용에의한관리가시급하지만정책적인관리의어려움때문에반영되지않고있다. 그러므로정책적으로토지이용에의한관리가이루어질수있는시스템을갖추어준다면주어진토양에비점오염원관리가원활히이루어질것으로사료된다. 토지이용에의한비점오염원해석에있어지목에의한원단위를적용하여 1975 년부터 2000 년까지 5년단위로비점오염원을정량적으로해석하면아래와같다.5 년단위의토지이용자료는그림 과같은그리드자료이며격자크기 30m 30m 이다. 185

236 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 토지이용도 (1975,1980) 그림 토지이용도 (1985,1990) 186

237 4. 낙동강유역의수질개선대책 그림 토지이용도 (1995,2000) 1975 년,1980 년토지이용도자료에는논, 밭이일괄적으로농경지값으로조사되어있으므로 1985 년자료의논, 밭의비율을적용하여발생부하량을계산하였다. 지목별원단위기법에서적용한결과와비교하면토지이용의효과반영때문에비슷한연대의자료이지만토지이용별발생부하량산정결과가지목별발생부하량산정결과보다비교적낮은수준으로나타나고있다. 원단위자료가토지이용별로조사된결과라는사실을바탕으로제도적장치가이루어진다면토지이용별발생부하량을산정하는것이합리적인것으로사료된다. 3) 제도정착을위한당면과제및개선사항수질오염총량관리제도는미국, 일본등극히일부선진국에서만시행하고있고그나라에서도수많은시행착오를겪어왔으며, 지금이순간에도많은장애에부닥쳐해결점을찾느라고심하고있는것으로알려져있다. 오염총량관리제도가이상적인제도인것은분명하나제도를실행으로옮 187

238 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 기는것이그만큼어렵다는점을보여주고있는것이다. 더욱이우리나라의경우전국적으로일제히제도를시행하고있고, 미국, 일본등에비해과학적기반이취약한점을감안하면앞으로도해결해나가야할과제는매우많을수밖에없다. 개선 보완해나가야하는과제들을시행과정에서당면한문제와제도적측면으로구분해정리해보았다. 가. 제도정착을위한당면과제 (1) 오염총량관리계획과현실적용과의관계를지속적으로검증 평가해야한다. 오염총량관리제도가시행초기인점을감안, 이행평가등을통해현실적용과정을지속적으로검증 평가하고그결과에따라필요한조치를지속적으로취해나가야한다. (2) 과학적기반이취약한 비점오염원및유량조사 부분에대하여현실에최대한접근한조사방법을개발 정착시켜야한다. 비점오염원문제는환경선진국인미국에서도오염량계산및저감방안마련등에상당한어려움을겪고있는새로운분야라할수있으며, 오염총량제의성공을위해서는우리나라실정에맞는원단위개발등지속적이고충분한연구가반드시필요하다. 아울러, 그동안기초자료측면에서상당히부족했던유량조사도지속적으로확대해나가야할것이다. (3) 지자체공무원이직접계획을수립하고,1 차적인평가를수행할수있도록총량관리계획과관리방법을정형화해야한다. 현재모든총량관리계획과이행평가보고서등을전문기관, 대학등에용역을주어추진하고있으나, 실제오염원등을관리하는주체가지자체이므로지자체공무원들이직접계획을수립하거나그렇지는못하더라도계획을충분히이해하고관리할수있도록관리방법등을정형화하는것이필요하다. 188

239 4. 낙동강유역의수질개선대책 (4) 국립환경과학원, 대학 연구소, 전문용역기관 ( 컨설팅업체 ) 등의전문인력, 지자체담당공무원등을지속적으로확충하여인적기반을갖추어야한다. 오염총량제는매우과학적이면서현실적이어야한다. 시행초기인우리나라의경우이분야의전문인력이매우부족한실정이며, 전문인력기반구축을통해향후환경인적자산확보, 더나아가환경선진국으로의도약이필요하다. (5) 우리나라와같이인구밀도가높고, 개발욕구가큰나라에서는오염총량관리제가반드시필요하다는점이사회전반적으로확산되어야한다. 오염총량제를시행하면상수원수질보전은물론지역개발사업의추진에결정적영향을미치게된다. 따라서지역주민, 관계전문가등지역사회의협조와참여가반드시필요하며이를위해서는지속적인홍보가필요하다. 나. 관련제도의개선 보완 (1) 국토이용계획 ( 도시관리계획등 ) 수립시오염총량관리제도가전제가될수있도록관련법령체계가정비되어야한다. 현행국토관련법 ( 국토의계획및이용에관한법률등 ) 과 4대강특별법의소관부처가다르고서로연관성이없는개별규정으로되어있어각기다른규정을적용하고있다. 예를들면지구단위계획수립시오염총량관리계획의오염물질배출허용량을전제로하여야하는데, 이를뒷받침할수있는법체계가구성되어있지않다. 따라서실제자치단체에서는오염총량관리계획과는상관없이지구단위계획을수립하고실제시행은오염총량관리계획의허용량범위내에서만가능토록단서를붙여시행하고있는경우도있는것으로안다. 이는계획수립은되었으나시행은하지못할수도있다는의미로향후또다른문제를야기시킬수도있다고생각된다. 189

240 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 (2) 총량관리항목의확대가필요하고, 유해물질에대한대책도소홀히하여서는안된다. 제1단계총량관리계획기간 (2004~2010) 에는 BOD 만을대상으로하고있으나,2 단계,3 단계로가면서 COD,TOC, 총인 (T-P) 등관리가필요한물질에대한총량관리를확대해나가야하며, 총량제와는별도로용수이용에따른안전성을확보할수있도록유해물질에대한관리도강화해야한다. 190

241 4. 낙동강유역의수질개선대책 4.2 비점오염원저감선진화 낙동강유역에서비점오염원저감의선진화계획수립을위해서본연구에서는수변완충지대조성, 습지의복원,CSOs 의관리, 축산폐수의자원화방안등이필요한것으로판단되어이에대한분석을실시하였고, 향후개선방안을제시하였다 현황및문제점 1) 수변완충지대및습지복원수변완충지대란지형적으로하천에인접하는띠형태의경관생태적통로로서토양, 동식물등생태시스템을포함하는수역과육역의천이지대를말하며, 에너지의전달과차단, 물질의여과와저장, 생태서식처로서의역할을한다. 선진국에서는 1980 년대이후수변완충지대의환경ㆍ생태ㆍ치수측면에서의중요성을인식하고효율적조성과복원을시도하고있으며, 최근국내에서도비점오염저감과생태복원방안의하나로서관심이높아지고있다. 수변완충지대는보통경관에서는 1% 미만의적은비중을차지하지만육상서식처와는본질적으로다른다양한야생종이서식하며다른생태적기능을수행한다. 미국의경우지난 25 년간기능적으로가장독특하고역동적인생태시스템으로널리인식되어왔고최근까지도경관의복원과관리의관점에 191

242 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 서주요한분야로여겨지고있다. 수변완충지대에서기대할수있는효과는오염원유입차단및정화, 생태, 치수, 친수및경관기능이며, 효율적으로조성시에는그기능이더욱향상된다. 수변완충지대의기능을살펴보면다음과같다. 수질보전 수변구역의 홍수조절생태보호야생동물서식지 / 통로 환경생태 통합유역관리 이수 조성 물공급보호 치수 지하수보호 그림 수변구역조성의기능 정부에서수변구역의중요성을인식하여수질을보전하고개선시키기위한예방대책의일환으로수변구역제도를도입하였고,4 대강유역중낙동강에서는제도의효율적집행을위해 2002 년 낙동강수계물관리및주민지원등에관한법률 등을제정하여수변구역지정을법제화하였다.1999 년한강특별법에이어 2002 년 3대강특별법 ( 낙동강, 금강, 영산강 섬진강 ) 시행령을통과시켜물관리종합대책의추진을법적으로뒷받침하는특별법들이본격시행됨에따라물관리종합대책을체계적으로추진하는배경이되었다. 또한수변구역의지정은수질개선을위한토지이용의규제가불가피한바, 대상지내토지소유주들의재산권침해로이어질수있어위법률에서는상수원수질보전을위해필요한지역에한해토지매수를가능케하였다. 토지매수의목적은 오염원입지등반환경적인토지이용을예방하여상수원수질개선을 192

243 4. 낙동강유역의수질개선대책 도모하고상수원지역의토지이용규제 ( 재산권제약 ) 로인한토지소유자들의재산권을보전 하는데있다. 수변구역토지매수제도는상수원구역오염원을근본적으로차단하고정화기능을확대할수있도록하기위한법적근거가마련되었다는점에서큰의의가있다고할수있다. 낙동강유역은 2003 년부터상수원댐상류수변구역및상수원보호구역의토지매수를실시하였고매수면적이최근급격히증가하여 2006 년 6월말현재까지 1540 필지, 면적3,928,595m 2 의토지가매수된상태이다. 낙동강유역내 5개상수원댐상류수변구역및상수원보호구역을 낙동강수계물관리및주민지원등에관한법률 에의해 2006 년 6월까지매수한토 지전지역 1540 필지 3,928,595m 2 을대상으로조사하였고, 낙동강유역을크 게임하댐, 영천댐, 운문댐, 밀양댐그리고남강댐구역으로구분을하였다. 표 3.1 과그림 3.1 에는분류된구역별토지매수현황을살펴보면임하댐유역이 1,492,591m 2 으로전체면적의 38% 를차지하고있으며그뒤로운문댐이 964,603m 2 으로 24.6% 를차지하는것으로나타나고있다. 또한영천댐은 832,778m 2 으로전체의 21.2% 를차지하고있으며남강댐이 590,745m 2 으로 15%, 그리고밀양댐이 47,878m 2 으로 1.2% 를차지하고있는것을알수있다. 표 낙동강유역의상수원수계토지매수현황 (2006.6) 구 분 임하댐영천댐운문댐밀양댐남강댐 안동영양청송포항영천경주청도울주진주산청 계 필지 면적 (m 2 560, , ,726 39, ,105 19, ,461 47,878 38, ,073 3,928,595 ) 193

244 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 임하댐영천댐운문댐밀양댐남강댐 그림 낙동강유역상수원수계토지매수현황 (%) 2006 년 6월까지낙동강 5개상수원댐상류및상수원보호구역의매수토지는 1540 필지로면적은 3,928,595m 2 에이른다. 매수토지를행정구역별로구분해보면다음표4.2.2 와같이나타난다. 총 10 개시 군에걸쳐매수토지지역이분포하고있으며, 면적별매수토지현황을살펴보면청도군에서매수된토지가 945,461m 2 로가장많았으며, 다음으로영천시가 793,105m 2, 청송군이 723,726m 2, 산청군 552,073m 2 순이었다. 매수토지필지수별현황을살펴보면청송군이 463 필지로가장많았고영천시가 298 필지, 산청군 260 필지, 청도군 214 필지순이었다. 청도군의매수토지필지수는 214 필지로 4번째에해당하는수치이나면적은가장면적을차지하고있다. 이는상대적으로청도군의매수토지가대부분대규모화된것이원인이라할수있겠다. 그러나영천시의경우는필지수와매수토지면적이비슷한양상으로나타나고있어토지의규모가그다지크지않게나타나고있음을알수있다. 타행정구역에비해상대적으로포항과경주의매수토지는전체면적의 194

245 4. 낙동강유역의수질개선대책 1.5% 정도로매우적게나타나고있다. 표 낙동강수계매수토지행정구역별면적및비율 행정구역구분 필지 면적 (m 2 ) 면적비 (%) 안동 , 영양 , 청송 , 포항 31 39, 영천 , 경주 22 19, 청도 , 울주 2 47, 진주 1 38, 산청 , 합계 1,540 3,928, 최근우리나라에서는수변구역의관리를위해서하천양안에 500m 또는 1km 의폭을설정해서그안에일체의오염물질배출시설을제한하고, 한걸음더나아가서가급적많은토지를매입해서그것을녹지대로조성한다면비점오염원물질의하천유입을크게억제할수있어서수질개선에크게기여할수있다는것이다. 이런목적을위해환경부는현재까지약 8km 2 의토지를구입하였고소요된예산은 1,920 억원에달한다. 앞으로 2010 년까지수변구역내의토지매수규모는총 58.7km 2 정도이고상당히많은예산의투자가예정되어있다. 향후우리나라수변구역조성시나타난문제점을정리하면다음과같다 ( 비점오염원포럼,2006). 수변녹지제도를시행해서좋은효과를거둘수있기위해서는반드시충 195

246 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 족되어야만하는어떤전제조건들이있다. 이런전제조건들을먼저살펴보고만약그런조건들이우리나라상황에얼마나부합하는지를평가한다면이제도도입의타당성을판정하는데에크게도움이될것이다 ( 비점오염원포럼, 2006). 먼저, 수변구역제도를제대로시행할수있으려면하천변에아주싼값으로상당한여유공간을손쉽게확보할수있어야만하겠다. 다시말해서땅값이아주싼나라에서적용이가능한제도라는것이다. 이제도가미국에서처음착안되고미국대륙에서주로시행되고있는것은바로이런저렴한부동산가격에전적으로기인한다고볼수있는것이다. 두번째로, 수변녹지제도가제대로효과를나타낼수있으려면비점오염원들이위치하는장소가평탄한지형을이루고있는곳이어야한다. 수계전체의지형이대체로평탄하면빗물이특정한유로를형성하지못하고지표면을따라이리저리흐르게되는데바로이런지형조건에서라면하천을따라길게녹지대와습지를조성해서오염물질의하천직접유입을막는수변구역제도가아주효과적일수있을것이다. 실제로비점오염원에서배출되는오염물질을저감할수있는가장이상적인대책이라고할수있다. 세번째로, 수변구역제도는연중강우량이변동성이큰지역에서보다는그변화가그리크지않는지역에서크게유리하다. 만약강우가어느특정한계절에집중한다면그계절의강우량을고려해서수변구역의규모를결정해야만하는데이렇게할경우수변구역의면적이지나치게커지게되는문제가발생할수도있다. 미국동부지역이나유럽은연중강우분포가상당히균등한편인데바로이런점이수변구역제도를쉽게도입할수있는근거가될수있었다고한다. 우리나라의제반환경조건은토지가격이상대적으로저가는아니고, 전유역에걸쳐농경지가산재되어있으며, 특히고지대의고랭지밭경작및하천둔치및연안지역에서의댑규모경작지등은비점오염원의형태로수질에악영향을끼치고있다. 또한국내유역어디에서는하천제방에의해서평 196

247 4. 낙동강유역의수질개선대책 지를흐르는우리나라모든하천들에서하천과그주변지역을분명히갈라놓고있어수변지역의적용성이검토될지역도있는실정이다. 이와같은이유로국내의지형특성과기후특성이수변구역유용성에대해서이견이있을수있으나수변녹지, 수변습지등의조성이유역에서의홍수피해와수질개선의두가지실익이있는것은누구나인정하는사실이기때문에현시점에서는면밀한계획하에연차적인사업추진이중요할것으로판단된다. 그림 과그림 는우리나라유역에서의수변구역조성에관한 Zone 의구성을도해적으로나타낸것이다. 그림4.2.3 은국가하천및지방하천과같이하천제방에의해서제내지와제외지가구분되어있는경우주로 Zone-2 와 Zone-3 에대해서수변구역조성이필요한것으로사료되며, Zone-4 구역에대해서는현재일부구역에서하천부지내에서농업등의행위가이루어짐으로서강우시하천오염의주요인을제공하고있는바, 이들유역에대해서는정부에서토지허가를환수하여원래의하천기능을회복할수있도록하여야하겠다. 그림 는소하천및기타실개천등에해당되는사항으로서이경우에하천제방이축조되지않았으며, 자연제방의형태를유지하고있는데, 주로 Zone-2 와 Zone-3 에대해서수변구역조성이필요한것으로판단된다. HWL LWL A AA Zone 4 Zone 3 Zone 2 Zone 1 하천지역 천변지역 중간지역 상류지역 그림 제방이축조된하천에서의수변구역구분 ( 국가하천및개수된지방하천 ) 197

248 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 HWL LWL A AA Zone 3 천변지역 Zone 2 중간지역 Zone 1 상류지역 그림 제방이축조되지않은하천에서의수변구역구분 ( 소하천및실개천 ) 수변구역관리대책은농촌지역, 산림지역, 도시지역등에서비점원오염원을고려할때이를예방하고경감시킬수있는효과적인방법이다. 실제적으로관리대책은식생관리시스템을이용하여습지와수변구역을복원하고보호하여광범위한비점오염원으로부터발생하는오염을경감시키는방향을제시할수있어야한다. 더욱이제시되는관리대책은습지등수변구역생태계가제공하는다양한기능들을보호하고, 비점오염원의경감을통한지속적인수용력을보존하도록제안하고있다. 예를들어습지가비점오염원을경감하거나예방할수있는잠재적인능력이있더라도, 비점오염원의저장소로습지를남용한다면때로는습지와습지생물군들에게역효과를나타낼수있다. 수변구역보존을위한관리대책 : 수변구역은비점오염원을경감시키고, 이를유지하려는특성이있으므로역효과가발생하지않도록주의해야한다. 식생분포와피복, 지표면및지표하의수문, 생물종의구성등과같은특성에의해고려되는수변지역의또다른현재기능을보호해야한다. 수변구역복원을위한관리대책 : 중요한비점오염원경감기능을제공하는생태지역중에서훼손된습지와수변구역생태의고유기능을복원하 198

249 4. 낙동강유역의수질개선대책 는데중점을두어야한다. 식생관리시스템을위한관리대책 : 중요한비점오염경감기능을수행하는곳에는식생여과대나인공습지와같은공학적인식생관리시스템의사용을활용한다. 그림 수변구역종합관리대책의시행 우리나라의습지보전법에서는습지에대해다음과같이정의하고있다. 습지 " 라함은담수 기수또는염수가영구적또는일시적으로그표면을덮고있는지역으로서내륙습지및연안습지를말한다. 우리나라의습지보전법에서는습지를크게내륙습지와해안습지로크게구분하고있는데, 내륙습지는 육지또는섬안에있는호또는소와하구등의지역 을가리키고, 해안습지는 만조시에수위 ( 水位 ) 선과지면이접하는경계선으로부터간조시에수위선과지면이접하는경계선까지의지역 으로정의하고있다. 습지의분류기준은나라마다다양하나일반적으로람사협약이정한기준을따르는것이합리적이며국가간의습지유형등을비교할수있는근거를마련할수있다. 습지는지구의수많은화학, 물리및유전인자의원천, 저장소이자변화의 199

250 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 산실로서인류에게오랜기간동안매우귀중한역할을하고있다. 습지가가지고있는역할중하나는자연현상및인간의활동으로발생된유 무기질물질을변화시키고, 수문 수리 화학적순환을시키는것이다. 최근습지가다른생태계에비해그중요성이크게인식되고있는이유는습지가제공할수있는여러가지생태적기능에의해습지의보전적가치가점점알려져가고있기때문이다. 표 낙동강유역의습지분포현황 1 우포늪 낙동강경상남도하천배후람살등록습지, 자연생태계보전지역 2 주남저수지 낙동강 경상남도 인공호 철새도래지 3 낙동강하구낙동강 부산 강하구 문화재보호구역, 자연생태계보전지역 4 왕등재 낙동강 전라남도 산지 지리산 ( 국립공원 ), 산지형습지 5 밀밭늪 낙동강 경상남도 산지 천성산, 산지형습지, 희귀동식물분포 6 화엄늪 낙동강경상남도 산지 산지형습지, 희귀동식물분포 7 단조늪 낙동강경상남도 산지 산지형습지, 이탄지, 희귀동식물분포 8 대평늪 낙동강 경상남도 하천배후 함안 ( 천연기념물 346호 ) 9 질날늪 낙동강 경상남도 하천배후 함안 ( 천연기념물 346호 ) 10 박실지 낙동강 경상남도 인공호 합천 ( 백조도래지, ) 철새도래지 11 달성습지 낙동강 경상북도 하천습지 철새도래지 12 구담늪 낙동강 경상북도 하천습지 낙동강변식생대발달 13 삼랑진늪 낙동강 경상남도 하천배후 훼손위험습지, 8만여평 14 화포습지 낙동강경상남도하천배후 면적넓음 15 선어대 낙동강경상북도하천배후 생물상다양 16 황정습지 낙동강경상북도하천배후 천연기념물다수분포 17 장천늪 낙동강 경상남도 하천배후 - 낙동강유역에는위의표와같이여러습지가분포하고있어이를잘복원 하고지켜나간다면친환경적인수질개선으로이어질수있을것이다. 200

251 4. 낙동강유역의수질개선대책 하지만현재낙동강수계배후습지등에대한전반적인실태조사가미흡하고지역개발수요에노출되어배후습지의생태적가치등에대한충분한검토없이훼손되고있는실정이다. 특히하천정비사업의경우치수및이수목적에치우쳐주변습지의효율적관리방안이간과됨에따라오히려하천의자정능력을저하시키고하천생태계를파괴하는결과를초래해왔다. 한예로미국플로리다의키시미강의사행수로 155km 를 77km 의직선으로바꾼결과, 자연정화를해주던습지와모래가사라져이지역의야생동물및수변동물이모두사라지고각종오폐수가유입되어하천이제기능을잃게됨에따라현재는엄청난경비를들여복원사업을추진중에있다. 습지는하천 호소의오염물질을정화시키고동 식물의서식지, 산란지를제공하는등생태적가치가크므로낙동강수계전체의생태계복원을위해서는천혜의자원인습지의보전및환경친화적관리방안이마련되어야한다. 좋은환경의습지는빗물에포함된유사, 질소, 인과같은오염물질을효과적으로감소시킬수있다. 습지는호우로인한흐름을감소시키는역할을하며또한하천세굴, 제방침식, 수온의변동, 화학적특성과같은영향으로부터하류부지역을보호하는역할을한다. 오염되고훼손된습지는귀중한기능들을상실하게되기때문에정부는오염된수변구역의기능을복원시키기위해서관리대책을실행하여야한다. 복원은교란이일어나기전의상태로생태계가회복되는것으로정의된다. 복원에의해서자원의생태학적피해는회복되고, 생태계의기능및구조는재창조된다. 복원의목표는자연적으로기능을발휘할수있는, 자기조절능력을갖추도록생태계나통일된시스템을만드는것이다. 오염전과같이복원이이루어진습지는그곳을흐르는물에서비점오염원을제거한다. 인의침전및탈질소작용을통한질산염의질소가스로의변환은수변구역에의해서이루어지는비점오염원삭감작용의중요한예이다. 복원은중앙정부와지방자치단체의목표달성을위한통합적유역기반접근의일환이다. 복원관리대책은인접한토지의이용관리대책과연계되어 201

252 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 실시되어야하며경우에따라서는수자원관리와의협력도이루어져야한다. 수변구역의복원은비점오염원문제의해결에주안점을둔수질문제의전체론적인접근이며수자원의화학적, 물리적, 생태학적통합을위한상수원보호법의목표달성에크게이바지한다. 습지복원의기본적인목표는최대한생태계를오염되지않은상태로되돌리는것이다. 이러한목표의수립및달성을위해서는국지적스케일및넓은지형또는유역의스케일을바탕으로생태계의구조및기능에대해고려하여야한다. 적절한계획은환경친화적인비점오염원제거목표수립에필수적이다. 더욱이적절한시기및효율적비용그리고복원목표에부합되는계획, 실행및감시를확고히하여야한다. 모니터링은복원목표의달성과정을관리하고계획에적합하도록복원이이루어지는지확인하는것을의미한다. 2)CSOs 의관리우리나라에서는 CSOs 에대한용어정의가명확하게되어있지않지만 CSOs 와 SSOs 관리를위한계획수립지침개발보고서 ( 환경부,2007) 에따르면 CSOs 는합류식하수도월류수를말하며합류식하수도에서우천시우수와오수가혼합되어우수토실, 빗물펌프장등하수도시설에서미처리된상태로하천이나공공수역으로월류또는방류되는하수라고정의하고있다. 합류식하수도는동일한관거로오수와우수를흘리는방식으로청천시에는계획우수량에비해현저히작은유량인오수와일부침입수가유하되기때문에유속이느린관거바닥에는오염물이침전된다. 도시에서는각종오염물들이적재되었다가강우시에지표면세척과함께유출되고, 관거내에서는침전된오염물질이빨라진유속과소류력증가에따라부상되어유출되게된다. 이때고농도오염물질을포함하게되는데청천시발생하수농도의최고 30 배까지고농도로하천으로유출된다. 202

253 4. 낙동강유역의수질개선대책 표 도시지역 CSOs 발생오염농도조사사례 ( 환경관리공단,2004) 항목평균농도 (EMC) ( 단위 : ) CSOs 청천시유입하수 월류수최대농도 평균농도 (EMC) BOD SS , T-N T-P CSOs 에의해상당량의오염부하가하천으로방류되고있고특히강우시유출되는고농도오염물질배출에의해수생태계에미치는영향이적지않다. 따라서수질보호를위해서는합류식하수도의월류수가하천으로직접적으로방류되지않도록하는합리적인방안이필요하다. 해외다른나라에서도 CSOs 에의한수질오염문제를인식하고대안을계획하고실행하고있다. 일본의경우장기적으로미처리방류수를최소화하기위해오수와강우를분리하여 " 강우관리 " 실행을목표로, 단기적인합류개선을오염부하량감소, 공중위생상안전확보, 협잡물등이물질감소를목표로실행하고있다. 또, 현재하수도법시행령을개정하여고도처리시설을추가설치및저류시설의위치를명확화하여공공용수역의수질보전및종합적인침수피해에대한대비를하고있다. 영국의경우 CSOs 에대한관리로친수이용정도에따라 CSOs 빈도를고려한기준을설정하여운영하고독일의경우 1992 년부터계획을세워 34,700 개이상의합류식하수관거월류수저류조 ( 총용량 :1,280 만 m³) 가건설되었으며, 분류식하수관거 ( 총용량 :770 만 m³) 는 8,600 개이상의저류조설비가건설되어있다. 또 1997 년 ATV Standard Process 를통하여폐수처리설비의운전에실질적으로중요한기준을설정하여운영고있다. 미국의경우는 NPDES( 국가오염물배출관리시스템 - NationalPolutantDischargeEliminationSystem) 에의한 CSOs 관리를하고있다. 또 1994 년 NationalCSOsControlPolicy 개정을통해 NMC (Nine Minimum Control) 프로그램실행을통한장기간 CSOs 제어계획의개발과 203

254 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 실행을한다. 우리나라에서는비점오염원업무편람이제정된후 CSOs( 합류식하수도월류수 ) 를도시지역에서발생하는비점오염원의하나로규정하여관리하고있다.(2006. 환경부 ) 도시지역에서발생되는각종오염물질들이강우시빗물과함께합류식하수로를통해단하나의처리없이그대로하천으로유입된다. 비점오염원저감을위한우수유출수관리시설은저류형시설, 침투형시설, 식생형시설, 장치형시설등이있으며, 강우유출수저류시설및침투시설은비점오염원의저감기능뿐만아니라홍수방재를위한우수유출저감기능도가진다. 대부분의비점오염원유출은우수유출과동시에일어나기때문에우수유출량이저감될수록비점오염원도저감된다. 표 4.2.5CSOs 처리기술의종류 (O.K.Yamanouchi,2006) 관리유형 처리기술종류 저류형 하수관거, 저류연못, 이중목적저류지 ( 유수지활용 ), 인공습지, 지하저류 발생지소규모저류 침투형 침투지, 침투트렌치, 침투도랑, 침투집수정, 투수성포장 식생형 식생여과대, 식생수로 장치형 Stormfilter, Stormceptor, Sand Filter, Swirl 장치, 수유입장치 ( 오일 / 그릴분리포함 ), Flush gate* 처리형 초고속응집 침전시설, 생물학적처리시설 ( 접촉안정법, 폭기식라군법, 살수여상법, 회전원판법 ) 204

255 4. 낙동강유역의수질개선대책 표 비점오염원저감시설설치에따른각종효과 ( 환경부,2007) 구분효과 수질개선친수개선수량개선수문개선 공공수역의수질오염의경감 하수도시설부담의경감 하천유지용수및건천화방지용수의확보 도시경관의형성 자연생태계의복원 레크레이션기능의증대 수변의환경성회복 도시열섬화의완화 하천평상시유량의회복 잡용수의확보, 지하수의확보 소방용수의확보 수순환기능개선 염수침입방지 식생고사방지 지반침하방지 홍수방재 도시수행의경감 첨두유출량감소 비점오염원과우수유출량을동시에저감할수있는시설은수질개선, 수량개선, 친수개선, 특히우수유출량저감시설은홍수방지등의다양한효과가있다. 비점오염원과우수유출량을관리하는시설은비점오염원의저감과평상시의하천유량확보및하천수질보전, 우수침투에의한지하수의증가와그로인한수자원확보, 침투시설의설치로우수의침투, 저류시켜첨두유량의감소로인한홍수피해저감, 충진된지하수로인해지하수위저하로발생되는지반침하방지, 갈수시지하수확보로인해식생의고사방지, 바다와인접한유역의경우우수저류및침투시설설치로인한일정지하수위유지로해수유입을방지하여지하수의염수화방지및사용가능한물로처리해주는수처리시설의규모를축소시킬수있다. 합류식하수도월류수에대한대책으로저류형시설, 장치형시설, 하수처리형시설, 빗물펌프장 ( 유수지 ) 을이용한시설로구분하여분석하였다. 205

256 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 4.2.7CSOs 관리시설비교 (2007, 환경부 ) 구분저류형장치형처리형 개 요 적용가능 시 설 저류연못, 인공습지, 와류형분리기, 대구경하수관거, 여과형시설, 지하저류, 기존유수지, Stormfilter 등지역내소규모저류등 고속응집침전시설, 생물학적처리시설등 특성 홍수방재기능 대규모부지소요 사업비고가 작은소요부지 토지이용에따른오염물질특성을고려한시설선택필요 에너지소모적 사업비, 운영비고가 상주관리인원필요 가. 저류형시설저류형시설은비점오염원및우수유출수의저감을위해사용되는방법중에서가장일반적인방법이다. 우수저류시설은지역외저류시설과지역내저류시설로분류된다. 지역외저류시설은유역의말단부에설치하여유역으로부터유입되는우수조절을목적으로설치되고지역내저류시설은도시지역내에내린강우가우수관거나유수지또는하천에유입되기전에물을일시적으로저류시켜유출을억제시키고주로공원, 학교운동장, 광장과같은공공시설에설치하거나아파트의동과동사이또는주차장등에설치할수있다. 대부분의저류시설들의초기목적은비점오염원의유출저감보다우수의유출을관리하는목적으로시작되었으나비점오염원의저감또한같이발생하여효율적으로활용가능해졌다. 이중목적저류지는강우유출수범람조절과수질개선을목적으로관리된다. 이중목적저류조는오염물질의침전을촉진하기위해강우유출수를임시로저장하는지역과하천하류의범람을줄이기위해일정수준의유출수를저류 206

257 4. 낙동강유역의수질개선대책 하는지역으로구분되며강우유출수로부터오염물질의제거는고형물입자와이들침전물에부착되어있는오염물질의침전에의해이루어지게된다. 범람조절은개발후증가된강우유출수의증가분을임시로저장하였다가유량이적을때천천히방류함으로이루어진다. 이중목적저류지는일반적으로 2 단의저류지로이루어지는데제1단저류지는큰빈도의강우 (10 년,25 년,100 년 ) 가올때를제외하고는일반적으로건조상태로유지되고제2단저류지는침전에의한오염물질의포획을유도하게된다. 이중목적저류지의용존성오염물질의제거율을높이기위해서는제2단의저류지는연못이나습지로만드는것이보통이다. 연못은강우유출수를체류시키므로수질을개선하고홍수시첨두유출을조절한다. 고형물제거목적의저류지와달리연못은물리적침전과생물학적처리를통해용해성오염물질까지제거할수있는영구적인시설로서내부에물이항상고여있는영구연못과강우시외부의물이일시적으로체류되는임시연못으로구성된다. 연못은배수구역에서발생하는강우유출수에비한저수유량의규모에따라비점오염물질제거효율이결정된다. 연못주변을늪지로조성하는경우또는연못의형태를개량하여침전을용이하게함으로오염물제거효율을높일수있다. 인공습지는 1970 년대이후미국을중심으로습지를이용하여수질을정화하는기술을개발하고있다. 이들국가에서는인공습지를점원오염물처리뿐만아니라비점원오염물을처리하는데이용하고있다. 북미에서는하 폐수를연못시스템이나전통적인하수처리공법으로운영되는하수처리장에서처리후고도처리수준으로처리하기위해자유수면인공습지를주로사용하며, 유럽은하 폐수를 2차처리하기위해토양여과인공습지를일반적으로사용한다.(2002, 한국환경정책평가원 ) 최근국내에서도시화호유입부에인공습지를조성하여반월천과동화천의오염하천수를정화하기위해수자원공사에서설치하였고, 아산시마산저수지로유입되는초사천과황산천사이의자연습지를활용한수질정화유도시범사업을농림수 207

258 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 산식품부에서수행하고있다. 지하저류는우수저류시설을지하에설치하여, 지상부를주차장, 공원등다른편의용도로이용할수있도록설계한것으로땅값이비싼도심지역에설치하는것이일반적이다. 지하저류설계지가장유의해야하는사항은저류수심을 2m 미만으로하여경제적이유뿐만아니라토사반출등의작업성을고려해야한다. 또기울기를 1/100 정도로배수구를만들어야유입토사의확산을방지하고토사의반출을용이하게할수있다. 지역내저류형시설은합류식하수관거의초과유량을유역내에저류하는시설로건물간저류, 주차장저류, 교정저류, 공원저류, 지붕저류등에활용되고있다. 지역외저류형시설은강우시관거의통수능을능가하는합류식하수관거유량전부또는일부분을하수관거와는별도의저류시설로전환하여월류수발생량및발생빈도를저감시키는저류형태로다음표와같이활용되고있다. 대심도터널저류 (DeepTunnelStorage) 는아래에대규모터널을건설하여강우로인한우수를운송하고저류시키는방식이다. 지표면에설치되는저류시설보다훨씬많은저류용량을제공할수있으며혼잡한도시지역에적용하기매우유용한방식으로미국에서주로사용하는방식이다. 나. 장치형시설우수유출수에포함된오염물질을제거하기위해물리적화학적장치를이용하는방법으로스크린, 모래등을이용한여과형과장치형제품이있다. 스크린을이용한장치형시설은비교적큰부유물질이나쓰레기등을제거하기위해주로전처리에사용되는방법으로고정스크린, 드럼스크린, 회전스크린및 Microstrainers 등이있으며최근스크리닝기술의발달로하 폐수의일차처리단계에서도이용된다. 모래여과를이용한시설은비교적무거운고형물을침전시키기위한우수집수장치와여과실로구성되어있으며모래의공극을이용한여과특성상 208

259 4. 낙동강유역의수질개선대책 막힘현상이발생되기에표면퇴적물질, 낙엽, 기타쓰레기등을신속하게제거하여야한다. 그로인해일반적으로소규모지역에사용되고대규모지역에도사용은가능하나큰효과를기대하기는힘들다. 장치형제품을이용한시설은우수유출수의물리적인흐름을이용하거나여과, 응집등을이용한제품들을사용하여비점오염원을저감시킨다. 대표적인제품으로는 SwirlConcentrators,VortexSolidsSeparators,Stormceptor, WaterQualityInlets 등이있다. 다. 하수처리형시설하수처리형시설은비용이비싸고, 에너지소모가심해비점오염원을처리하는방법으로는대부분비경제적이다. 그러나매우개발된지역의경우우수유출수의오염물질제거의방법으로하수처리형시설을직접적으로사용하는방법도가능하다. 특히합류식하수도관거의초기월류수는그오염도가매우높으므로직접처리하는것이바람직하다. 하수처리형시설의처리방법은크게물리 화학적응집 침전처리와생물학적처리방법으로나뉜다. 물리 화학적처리방법은우수유출수에응집제를사용하여고형물들을응집하고이과정을거친후침강시설에의해침전으로오염물질을제거하는처리방법으로대표적으로 URC(UltraRapidCoagulation) 처리방법,ACTIFLO 처리방법등이있다. 생물학적처리방법은콜로이드성, 용존성유기물질을제거하는공정으로다양한미생물활동응이용하여오염물질을생흡착, 분해, 기타생물처리공정에의해제거되는방법으로접촉안정법, 라군, 살수여상법, 회전원판법등이대표적이다. 209

260 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 라. 빗물펌프장 ( 유수지 ) 시설의친환경적개선빗물펌프장 ( 유수지 ) 은도시의침수방지를위한시설로하수관거의유하능력이부족한곳이나외수위상승시우수배제가힘든지역에설치된다. 우리나라에서설치및운영되고있는유수지및빗물펌프장은 2005 년말총 371 개소이며, 총저류용량은약 21 백만m 3 에이르고있다 (2007, 환경부 ). 표 국내유수지및빗물펌프장현황 ( 환경부,2006) 시 군 ( 시 군 구 ) 유수지 배수펌프장 유수지 유수면적 유수지 ( km2 ) 용량 ( m3 ) 배수펌프 펌프대수 양수량 ( 대 ) ( m3 / 분 ) 전국 371개소 10, ,857,552 1, ,110.8 서울특별시 110개소 ,314, ,920 부산광역시 26개소 , ,706 대구광역시 11개소 ,105, ,799 인천광역시 10개소 ,666, ,238 광주광역시 11개소 , ,279 대전광역시 해당없음 울산광역시 11개소 , ,340 경기도 113개소 8, ,258, ,125 강원도 22개소 , 충청북도 2개소 , ,940 충청남도 20개소 , ,625 전라북도 3개소 , ,540 전라남도 31개소 , ,590 경상북도 29개소 , ,798 경상남도 28개소 , ,211 제주도 해당없음

261 4. 낙동강유역의수질개선대책 현재우리나라의유수지는대부분하수관거의말단부에설치되어있어우 오수가혼합된하수가모이는위치해있어기존유수지는 CSOs 저감시설로서는최적의위치가될수있다. 유수지내 CSOs 저감시설의설치는 CSOs 저감시설이시가지내설치가필요한현실을생각한다면시설설치가가능한매우타당성있는대안이다. 유수지를 CSOs 저감대책으로활용방안은지상의남는공간활용또는지하공간이용등시설상황에따라다양한대책이있을수있다. 그러나유수지의주된목적은침수방지이므로방재기능을저해하지않는전제하에지하공간또는상부공간을활용한계획되어야하며지역여건등을고려하여종합적인계획이검토되어야한다. 기존의설치된유수지를활용하여 CSOs 를저류시켜비점오염부하를저감방법은강우패턴과강우량및목표수질에따라서저류량과체류시간등이달라진다. 따라서몇가지형태별로분류하여보면아래그림과같다. 원칙적으로는우천시유입된유입하수는우천후하수종말처리장으로송수하여처리해야한다. 그러나저류용량을넘어서게되면인근수역으로월류하여방류될가능성이있다. 그림과같이유수지내의유입개시조건과방류조건데따라서 1~4 의형태로 저류방식과용량이변화하며, 시간최대오수량 (1Qs) 은 하수종말처리장으로 보내지고시간최대오수량 (1Qs) 이상의유입수는각유수지의조건에따라 달라진다. 1형 -차집관거용량 (3Qs) 까지처리장으로우선적으로송수하며그이상이유입되면저류 침전지로, 이후지속적으로유입이이루어지면저류 침전지하류단에서방류된다. 유입순차대로배출되기에침전효과가크다 2형 -1 형과비슷하지만침전 저류조에모아진저류용량이상의유입수는그대로월류되기때문에방류수역이오염될우려가있다. 211

262 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 3형 -유량이 1Qs 넘어서면서모두저류 침전지로유입시킴으로서만수시까지는하수종말처리장으로 1Qs 만을보내기때문에처리장부하가적게걸리는장점이있는반면만수가되면이후유입수의 2Qs 는처리장으로송수하고그이상의유입수는그대로방류시킨다.2Qs 에대한용량과일시저류를위한저류지의용량이필요하다. 4형 -1Qs~3Qs 부분을모두저류 침전지에유입하여일단부하량을저감한다음에하수처리장으로유입시킨다. 응집 침전시설과같은별도의처리시설로연계할경우에적합하다. 다만 2Qs 에대한저류지용량이필요하다 ( 환경부,2007). 그림 유수지를이용한 CSOs 관리방안 ( 출처 : 환경부,2007) 212

263 4. 낙동강유역의수질개선대책 표 빗물이용시설설치. 운영실태 ( 출처 : 환경부,2007) 시. 도 시설수 집수면적 ( m2 ) 저류조 용량 ( m3 ) 총합계 ,598 32,741 서울 66-14,676 대구 5 18, 인천 2 24,726 1,123 광주 2 7, 대전 1 10, 울산 2 12,242 1,480 경기 ,330 5,205 충북 1 1, 전북 2 16,359 1,381 경남 1 35, 제주 11 65,389 7,641 국방부 위와같이목표수질과유수지저류시설의운영방식에따라유수지내에 설치가능한저류시설의용량이달라지게된다. 또기존시설의공간을활용 함에따라공간에대한오염저감효율을높일수있다. 3) 가축분뇨최근국민소득증대로인하여축산물의수요량이급증함에따라가축사육두수가현저하게증가되어농림업총생산액의 24.3% 에달하고있으며경영규모면에서도매년그규모가증가되며대형화되어가는추세에있다. 가축분뇨의수질오염에기여도와환경오염종류별발생비율을각각표에표시하였다. 213

264 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 가축분뇨의배출량과 BOD 부하량의비교 구 분 총배출량 (%) 실BOD부하량 (%) 생활오수 산업폐수 축산폐수 기 타 표 축종별환경오염발생비율 구분젖소한우돼지산란계육계기타 비율 (%) 이와같이축산업이환경오염에미치는영향은경영규모의확대와도시근교의축산경영으로인해더욱심각성이더해가고있다. 따라서정부에서는 1981 년도에환경보전법에서방류수의수질기준을설정하여대규모시설에한해규제를시작하였으며 6년후 1987 년도에는폐기물관리법에의거중소규모에도규제를하였다. 그러나 1991 년도에는오수, 분뇨, 가축분뇨의처리에관한법률을제정하여위의두법에서축산관련사항을통합관리하면서규제를강화하고있다. 표 가축분뇨의배출량과 BOD 부하량의비교 구 분 소, 말 돼지 닭, 오리 기타 계 2004년 17,249 17,475 5,037 1,411 41, 년 17,770 17,625 5,169 1,281 41, 년 18,595 18,451 5,588 1,281 43,915 증감율 4.60% 4.70% 8.10% % 가축사육두수증가로환경오염의부하량도따라서증가되었다. 즉, 가축분 뇨는적절하게관리되지않을경우에오염원으로작용하여수질에큰영향을 줄수있다. 가축분뇨의경우발생량은전체오 폐수발생량의 0.6% 에불과 214

265 4. 낙동강유역의수질개선대책 하나발생오염부하량은 26% 에달하는것으로알려져있다. 게다가우리나라주요호수의수질오염의주된요인으로가축분뇨가지적되고있다. 가축분뇨는다른폐수보다높은농도의유기물질과영양염류를함유하고있기때문에유기물에의한직접적인수질오염은물론, 질소 인의유입으로인한하천의부영양화, 녹조등을일으킬우려가있다. 가. 가축분뇨의처리의문제점 (1) 가축분뇨의문제점국내 외에서가장흔히사용되는수중오염물질을제거하기위한방법으로활성슬러지법및그에따른변법등이사용되고있다. 그러나활성슬러지법및그변법들은넓은부지를필요로할뿐만아니라다양한오염물질에대한효과적인처리가어렵고, 현장에쉽게적용시킬수없다는단점이있다. 가축분뇨는크게분과요의처리로구분하여처리할수있다. 일반적으로분의경우자연순환공법으로유기질퇴비화를통해자연계로돌려보내고있으며, 요의경우액비와정화처리로구분할수있다. 이중정화처리의경우위에서언급한것과같이활성슬러지변법을적용하여처리하고있으나, 생물학적단위공정 (biologicalunitprocesses) 의한계성으로인해많은문제점을야기하고있다. 액비화의경우도액비살포의문제, 토양산성화의문제등심각한문제점을안고있다. 그중분의처리방법인퇴비화가가장안정적인방법이며자연친화적인방법이라할수있다. 그러나퇴비화의경우고형물을처리하는방법으로본방법으로요를분리하지않고동시에처리할경우많은양의침출수가발생되어 2차오염물질을발생시키며, 수분조절제의과다한소모로경제성이나빠지고, 수분조절제의수급어려움이가중된다. 가축분뇨를처리하기위해다양한연구들이진행되어왔으며, 현재까지진행되고있다. 국내의경우대부분선진국기술을도입하여슬러지반송율조정, 혐기조및무산조등의반응조추가설치, 반응조내담체투입등에관한연구가진행되고있는실정이다. 215

266 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그러나기본의연구들은다양한폐수성상에효과적으로대처할수없을뿐만아니라경제적, 기술적으로현장에적용하기어려운경우가많이있다. 특히영세한소규모축산농가뿐만아니라중 대규모산업체, 마을단위하수처리장및축산농가는경제적 기술적한계로인해기존의수처리시스템을적용하는데는많은부작용과문제점이있다. 이에관한문제점을간략히요약하면다음과같다. 1 환경오염문제가축분뇨는전체폐하수발생량의 0.6% 에불과하지만 BOD 부하량은전체발생량의 26% 를차지하고있어환경오염의주요원인이되고있다. 최근통계자료에서축산과관련된민원과심각한불만내용중수질오염과관련된내용이전체문제의 40% 를차지하고있으며, 가축분뇨는오염농도가매우높으며유해물질이다량포함되어있어, 농가자체적으로처리하기는매우어렵고고도의기술이요구된다. 이에효과적인가축분뇨처리시스템의개발이가장먼저고려되어야할문제임을알수있다. 2 퇴비화문제대부분의축산농가는가축분뇨를고액분리과정을거쳐분은퇴비화하고, 요는폐기물처리위탁업체를통해처리하거나액화비료로만들어처리하고있다. 특히요의경우액화비료로만들어처리하고있는데, 이는많은비용과시간이소요되며요의발효방법에따라 3개월에서 6개월정도저장할수있는대단위시설이필요하므로영세한농가에서는접근하기어려운방법이라할수있다. 또한분의경우도자원화방법, 경지환원기술등의미비로올바른처리가이루어지지않고있다. 이로인해민원의주요원인이분과요를처리또는폐기하는과정에서발생되고있고, 정부에서도가축분뇨및폐기물처리를위해많은연구비용을지출하고있지만그실효성은불투명한실정이다. 216

267 4. 낙동강유역의수질개선대책 (2) 가축분뇨재활용상의문제점축분은유기성퇴비화등의자원화사업의일원으로취급하여처리하기에는경제성및수요처부족으로자치단체및농협등에서축분재활용시설설치에매우소극적이며, 특히자치단체가축분자원화를위해기타설비를설치하는경우축분퇴비화 액비화시설에지방양여금을지원하고있으나현재자원화시설이설치되었거나설치중인곳은 6개자치단체에불과한실정이다. 이는다음과같은문제점으로인한현상이라할수있다. 축산비료의공급자 ( 생산자 ) 와수요자간연계등유통시스템구축미흡 축분비료의품질저하, 악취로인한민원및사용불편으로인하여경작농가에서축분퇴비사용기피 축반비료를살포할수있는적정초지 농경지의확보가어려워자원화하는데한계 (3) 가축분뇨정화처리의문제점가축분뇨의정화처리는개별처리와공공처리로나누어분석할수있다. 개별처리의경우앞서언급했던것처럼농가자체적으로처리하는방법으로현재농가의기술력과보유인력현황및경제성을고려하면현실적으로많은어려움이있는방법이다. 하지만농가에서간단하게운영할수있으며, 비용이저렴한공법이개발되거나선정할수있다면개별처리가공공처리에비해환경및경제적으로뛰어난방법이라할수있다. 공공처리는관련기관주도하에하수처리장과같은대규모처리시설을건설하여주변의농가로부터가축분뇨를수거하여한번에처리하는방법으로비용이많이소요되는단점이있다. 또한농가의자발적인참여를유도하지못한다면예산만낭비하는결과를초래할수있을것이다. 이에현재개별처리방법과공공처리방법의문제점을요약하면다음과같다. 우선개별처리시설은축산농가에서발생되는폐수는분과요가분리되지 217

268 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 않아농도가 (BOD) 가 2만 ~3 만mg/l 로축산농가에서처리하는데어려움이있고축산농가에서처리시설가동에따른경제적부담과기술력부족으로시설을정상가동하지않는경우가많다. 자치단체도관리인력부족및단속의지미약으로축산농가에대한관리소홀한실정이다. 공공처리시설은가축분뇨공공처리시설의주요반입대상인신고미만의소규모농가는설치 운반비, 처리비및저장시설설치비부담으로공공처리시설유입처리를기피하고있으며전체유입농가 ( 양돈농가 18,952 호 ) 중허가농가 5,068 호, 신고농가 7,985 호, 신고미만농가 5,899 호를차지하고있다. 이중공공처리시설반입대상농가인신고미만농가에서발생되는폐수는 4,142m3/day 이다. 허가농가는 5,068 호 (27%) 에서전체유입량의 50% 를차지하고있다. 공공처리시설가동률이점차증가하고있으나 02 년도말평균가동률이 62% 로저조한실정이며이후더이상의증가현상을나타내지못하고있으며처리시설의설계유입농도보다고농도의가축분뇨유입, 축분과요의미분리및관리자의운영능력미흡등으로처리효율이낮은실정이다. 또한수거방식이수집운반업자또는축산업자자체차량으로수거하는경우가대부분으로다수의농가에서소량으로발생되는규제미만의농가에서발생하는가축분뇨의수거가미흡한실정이다. (4) 분뇨발생량및처리비용과다문제양돈분뇨는수분함수율이높아퇴비화하는데수분조절제가과다소요되고, 액비화하는데는운반비부담이크며, 정화처리하기에는오염농도가높아기술적한계와관리의어려움, 시설비과다투자등으로어려움을겪고있다. 이에양돈농가들이몇가지분뇨처리시설을설치해두었음에도불구하고정상가동률이낮아주요환경오염유발산업이라는인식을받고있으며, 양돈농가의입장에서는환경도중요하지만양돈을하는목적이돈을벌기위함임을감안할때분뇨처리비용과다소요는중요한문제일수밖에없다. 국내에서양돈분뇨를처리하는데들어가는비용은처리방법이나농장여건에따라차이는있겠지만톤당 7천원에서 3만원선이다. 이에축분처리 218

269 4. 낙동강유역의수질개선대책 방법별톤당비용을비교해보면다음과같다. 표 가축분료처리방법별처리비용의비교 항목 톤당처리비 ( 원 ) 비 고 퇴비화 20,000~22,000 일반적인발효퇴비화방법 증발퇴비화 7,000~15,000 증발시켜처리한양에대한비용 액비화 5,000~12,000 살포등부대장비필요, 위탁액비화 11,000원 해양배출 17,000~32,000 해양배출분담금 960원추가 정화처리 7,000~18,000 방법별비용차가크며정상가동률이낮음 위탁정화처리 8,000~12,000 공공처리장톤장처리비 30,000원이상 * 가축분뇨처리의기본계획수립및최적화공정기술개발, 대구지역환경기술개발센터, 2004 (5) 정책적문제점현재축산농가에전반적인정책을비롯하여, 가축분뇨와관련된시행계획등많이시행되고있으나현실적인문제점과정책적한계성으로인해많은문제점을발생시키고있다. 이에통계적인문제점으로허가및신고대상배출시설기준이가축분뇨발생량이아닌사육면적을기준으로함에따라, 축종별폐수배출량의차이가많이발생하고있다. 또한가축을밀식상태로사육하는축산농가에대한대책이미비한상황이며, 이로인해가축을과도하게밀식사육하는농가에대한규제방안이없는실정이다. 법적관리대상 (8 종 ) 이아닌미규제사육동물에대한관리가미흡하고, 법적관리를적용받지않는가축의분뇨는폐기물관리법에의해폐기물로관리되고있으나, 제대로관리가되지않고있다. 또한농림수산식품부는축산농가의개별처리시설을, 환경부는공공처리시설설치를지원하고있어, 정책적일관성이결여되어있다. 이에일부농가는농림수산식품부의자금지원을받아처리시설을설치하고도발생된가축분뇨는공공처리시설에유입 처리하는사례등지원체계상문제가발생하고있다. 219

270 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 축산농가를관리하고있는자치단체는인력부족, 축산농가의영세성및반발등을이유로지도점검및처벌에소극적인자세를보이고있다. 이에축산농가와관련된전반적인정책을비롯하여, 가축분뇨와관련된시행계획등많은제도가보완및수정되어야할것이다. (6) 정부의정책적지원과규제축산농가에정부의정책은금전적지원정책과규제정책으로구분할수있다. 금전적지원부분은 가축분뇨 와관련된부분과 사료생산지원 관련부분으로구분할수있으며, 규제정책부분은최근친환경정책의일환으로 항생제등화학물질사용제한 등의규제방안등이있다. 가축분뇨와관련된부분으로농가개별처리시설설치시정부에서저금리로설치비용을최대 70% 까지지원해주고있으며, 축분및액비의유통지원금을지원해주고있다. 이중유통지원금으로 1999 년 ~2002 년까지약 700 억원의정부지원금이지출되었다. 규제정책으로는항생제화학물질의잔류물질검사항목을추가하였으며, 사료의품질및안전성을확보하기위해 유해사료의범위와기준 을제정하였다. 이외에축산농가의가축분뇨방류기준및해양투기규제를강화하여환경을개선하고자하고있다. 나. 가축분뇨의자원화 (1) 가축분뇨자원화의필요성농가에필수적으로가축을기르던시대가있었다. 가축분뇨를포함한퇴비및구비는중요한비료자원이었다. 농업관계의통계를살펴보면 1965 년무렵부터퇴비사용량은격감하였고, 현재남아도는가축분뇨퇴비는환경오염의원인이되고있다. 그러나최근의유기질비료붐을타고퇴비의가치가재평가되고있다. 양질의퇴비를사용하여안전하고맛좋은작물을생산하려고노력하는농가가 220

271 4. 낙동강유역의수질개선대책 늘어나고있다. 축산농가도비료성분등품질이안정된양질의퇴비를생산 하고이것을상품화하고있다. (2) 가축분뇨의처리기술및자원화가축분뇨를처리하는 3가지의자원화방식은사료화하여가축에게동물성영양원을제공하는방식. 퇴비화후유기질비료로이용하여식물성영양원으로이용하는방식및기타에너지원으로활용하는방식으로구분할수있다. 이중에퇴비화가가장많이사용되고있다. 일반적으로가축분뇨처리방법은분뇨처리와함께유용한자원을회수하는방법과오염물만을제거하는방법으로나눌수있으며결국최종부산물은토양으로환원된다. (3) 가축분뇨의퇴비화축산소비량이증가하면서 1980 년대후반축산폐기물이주요환경오염원으로인식되었고이에따라환경보전법, 폐기물관리법축산폐기물관련조항이마련되어규제대상축산시설의규모를선정하고요구되는가축분뇨의농도를명시하였으며별도의가축분뇨공동처리시설설치규정을의무화하게되었다. 축산폐기물의자원화방식은대체로세가지로구분할수있는데첫째, 사료화하여가축에게동물성영양원을제공하는것과둘째, 유기질비료로이용하여식물성영양원을제공해주는것, 마지막으로메탄가스등의에너지를생성시켜대체에너지로이용하는것으로나눌수있다. 이중퇴비화가현재가장활발히활용되고있으며이는화학비료의과다사용등으로인한토양비옥도저하가문제가되고있는현실에비추어볼때바람직한현상이라하겠다. 221

272 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 축산뇨처리및분폐기물퇴비화기술분류 축산폐기물종류 처리및퇴비화기술 뇨간이저장조, 활성오니법, 산화구법, 발효조증발법 분 생분이용, 야외건조법, 옥내건조법,Sundryer 법, 타원형회전교반법, 톱밥발효돈사 우사, 퇴적상자형발효조, 통풍식 ( 퇴적식 ) 발효, 교반식송풍발효법 (4) 가축분뇨의사료화 1 이용의가능성생분은비위생적이며냄새가나므로가공처리가필요하며건조처리, 사일레지화 ( 유산발효 ), 화학처리등이이용된다. 지금까지의연구결과사료의 20~40% 정도가분뇨를원료로한사료로대체가능하다. 같은축종의분을사료로이용하는것보다단위가축에서이용불가능한비단백질형태인질소와섬유질을반추가축에급여하는것이합리적이다. 이러한점에서질소농도가높은계분을소의사료로이용하는것은가능성이높다. 브로일러계분을비료로이용해서사료를생산했을때와그대로사료로가공했을때의질소회수율을비교하면가축분에포함되어있는 100g 의질소를비료로이용해서밀을생산하면 22g 의질소가밀알갱이속에들어가서육용우의사료가된다. 한편가축분에포함된 100g 의질소를사료가공기계에넣어서사료를만들면 70g 의질소가가공에이용되어육용우의사료가된다. 사료로이용한쪽이질소의회수율이 3배이상높다는것이다. 2 육계분의사료화 축분즉, 육계분, 난계분, 돈분, 우분중가축의사료로재활용시가장영 양적가치가높은것은육계분이다. 우리나라에서연간생산되는육계분의 222

273 4. 낙동강유역의수질개선대책 총량은최소한 200 만톤이상인것으로추정된다. 이것을 kg 당 70 원정도의사료로전환한경우, 연간 1,400 억원규모의사료를생산할수있다는계산이나온다. 사료단백질의공급량으로보면건물기준으로약 350,000 톤의조단백질을대체내지는공급할수있는것이다. 실제로미국, 영국, 이스라엘, 일본, 동남아시아등지에서는이미이의기술이실용화되어있고, 우리나라에서도이미일부농가에서부분적으로실행하고있으나보급률은거의미미한실정이다. 가 ) 육계분의영양적가치육계농장에서배출되는육계분은생분, 깔개 ( 왕겨, 볏짚, 톱밥 ), 깃털과일부흩어진사료로구성되어있으며, 생분의상당량은가소화성사료물질인데이는육계의소화기관길이가다른축종에비해상대적으로짧아서사료성분이소화관내에서미처소화되지못하고분에나타나기때문이다. 또한육계분은다른축분과비교해서영양적가치가높고수분함량이낮아취급상용이하기때문에그이용효율성이뛰어나다. 나 ) 가공처리방법모든축산폐기물은사료로이용되기전에반드시가공처리되어야한다. 이것은영양분을보전하고, 잔류가능한병원성미생물이나기생충을사멸시키고, 악취를최소화하고, 기호성을높이기위해서이다. 지금까지연구된가공처리방법에는화학적처리법, 압력살균법, 자연건조법, 인공건조법, 혐기성발효법, 호기성발효법, 퇴적법, 펠렛화, 단세포단백질화등이있다이중에널리이용가능한방법은다음과같다. < 인공열건조 > 이공정은예전부터널리이용된방법으로수송비가절감되고저장및취 급이용이하다는장점이있다. 하지만발열에필요한연료와전기료, 고가의 223

274 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 시설비를고려하면중소규모에서는경제적이지못하다. 공정중영양분손실또한상당하다. 이러한열건조공정은경제성을고려하면대규모공정에적합하고실제미국의캘리포니아지방에서는 20 여년전부터이공정을이용하고있다. 육계분을혐기발효시키면기호성이좋아지고악취가줄어들며자체생산된산과발효열로인해병원성미생물들이사멸된다. 육계분은단독으로하는경우와다른사료와혼합해서하는경우모두성공적으로혐기발효시킬수있다. 육계분은자체적으로깔개같은조사료성분이함유되어있기때문에단독으로도사일레지제조가가능하고. 이경우공정상의절차가간소화되어경제성이높아져농장현장에서도널리이용이가능하다. 하지만우리나라의육계분은미국과비교해서수분함량이높기때문에수분조절제를필요로한다. 호기성발효법은혐기성발효법보다더효과적이고공정이빠른장점이있다. 이방법의공정과정은일정기간동안공기를주입해서호기성미생물의성장및활성도를높게유지한다. 그결과박테리아, 방선균, 곰팡이등에의한유기물의분해를빠른시간내에가속화시킬수있다. 공기주입은호기성미생물의성장조건을최적화하고, 공정과정에서생기는수분을증발시키며, 미생물군에해로운과열을예방하기위해반드시필요하다. 공기주입속도를필요이상으로높일때내부온도는더욱상승하게되고단백질손실도그만큼커진다. 아직도육계분의사료화를위한최적의공기주입속도에관해서는규명된것이없다. 병원성미생물을효과적으로사멸시킬수있을정도의고온에서동시에유기물분해손실을최소화할수있는최적의공기주입속도의도출에관한연구도육계분의사료이용성및영양적활용성을높이기위한측면에서이루어져야한다. 다 ) 건강상의문제 사료로이용가능한폐기물 ( 부산물 ) 을평가할때가장먼저잔존가능한유 224

275 4. 낙동강유역의수질개선대책 해성물질을검사하는것이일반적이다. 만일사료로이용가능한어떤부산 물이나폐기물이동물과인간의건강에해로운물질을함유하고있다면적절 한공정을통하여그것을제거하지않는한절대로재활용되어서는안된다. (5) 가축분뇨의기타에너지화일상적으로사용하고있는연료인도시가스, 프로판가스, 등유등은유기물이다. 유기물이연소될때발생하는열과힘을우리들은에너지로이용하고있다. 가축분뇨는사료가가축의체내에서소화흡수된후에남은찌꺼기지만아직많은유기물을포함하고있다. 한덩어리에 70~80% 의유기물을포함하고있으므로연로로에너지이용이가능한것은당연하다. 연간배출되는가축분의고형물량은약 1,000 만톤, 그발열량을 1kg 당 3,000kcal 로한다면, 30 조kcal 의에너지량이된다. 석유로환산해서약 3,000kL 이며약 50 일분의석유사용량에상당한다. 1 직접연소법실용화되어있는전형적인예는계분보일러이다. 브로일러의분은계사로부터치워질때에는수분 30% 정도로건조되어있다. 따라서발열량이 2,000~3,000kcal/kg 인연료가된다. 계분은보일러의연료로이용하고계사의급탕난방이가능하다. 이와같이브로일러의계사에는분을유효한연로자원으로재활용하고있다. 연소후의남은재는질소를포함하고있지않지만인산, 칼륨, 칼슘등의비료성분이많으므로청결한비료가된다. 직접연소법은건조된가축분을다량으로확보할수있는환경이라면브로일러에한정되지않고기타다른축종에서도적용가능할것이다. 225

276 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 2 열분해법원리는유기물이열분해되어가스로변하는것으로건조한가축분을가열해태우면연소성의가스를만들어낼수있다. 수분이 4~20% 인건조한가축분을이용해서 1kg 당 300~800L 의가스를얻을수있다. 가스의성분은이산화탄소, 일산화탄소, 질소, 수소, 탄화수소등이며그중에연소성인주성분은일산화탄소이다. 그러나발열량도 1,000~3,000cal/m3 로낮으며일산화탄소의유독성에도문제가있다. 3 메탄발효법가축 1마리에서만들어지는메탄가스는소에서 700~1300L, 돼지는 150~200L, 닭에서는 7~14L 정도이다. 메탄가스는순수한메탄올을약 60% 포함하고있으며나머지 40% 는이산화탄소이고미량의유화수소를포함한다. 발열량은약 5,500kcal/m3 로높은편이다. 유화수소는금속부식성인가스이며인체에유독하므로유황성분을없애는처리를해서이용할필요가있다. 비교적쉬운방법으로에너지를얻을수있기때문에현재약 20 가지의방법이알려져있다 국내 외사례 1) 국내사례가. 남한강수변 ( 시범조사사업 ) 한국건설기술연구원수변완충연구팀은 수변완충지대효율적조성및오염부하저감효과분석 연구 (2004.2~2007.2) 를통해법정구역인한강수변구역내에시험완충지를실제로설치하여비점오염물질의정량적저감효과를분석하고, 한강수변구역내의비점오염유입양상을조사하여수변완충지대의효과적인적용방안을도출하여국내여건에적합한수변완충지대조성방안을제시하였다. 226

277 4. 낙동강유역의수질개선대책 이연구에서는남한강수변에시험완충지를초본 1( 잔디 ) ㆍ2( 갈대 ), 관목, 자연지, 초본ㆍ관목혼합 ( 잔디, 갯버들 ) 형태등 5개구간으로구분하고, 경사 5% 로조성하여각구간별오염저감효과를정량적으로규명하고설계인자를도출하였다. 그결과수변완충지대의오염저감효과는부유물질 (SS), 영양물질 ( 질소, 인 ) 등에대하여평균적으로 40% 이상의높은효율을보였다. 그림 남한강좌안 ( 경기도양평군 ) 의시험완충지개요 (1) 초본과나대지의오염저감효과비교 SS, 질소, 인의저감효과는나대지의경우각각 72%,30%,45% 로나타나는데, 이는토양에의한저감효과로보이며, 초본의경우각각 85%,48%,54% 로나타나식생에의해저감효과가향상되었음을보여준다. 227

278 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 실내실험에서의오염물질제거효율 (2)12 시간연속유출제거효율실내실험에서 12 시간연속으로오염물질을유출시킨결과초본의경우부유물질 (SS) 농도가주기적으로증감을반복 ( 침전-> 유출-> 침전 ) 하는현상을보인다. 결과적으로전체평균 SS 제거효율은초본 28%, 나대지 5% 로써초본이매우우수하게나타났다. 그림 잔디와나대지의평균 SS 저감효율 (3) 식생별제거효율 시험완충지야외실험에서초본 1( 잔디 ) ㆍ 2( 갈대 ), 관목, 자연지, 초본ㆍ관목 혼합 ( 잔디, 갯버들 ) 형태등 5 개유형의수변완충지대식생구역별저감효율 228

279 4. 낙동강유역의수질개선대책 은 SS,T-N,TP,TOC( 총유기탄소요구량 ) 의순으로다음과같이나타났다. 표 식생별제거효율분석결과 (%) 구분 SS T-N T-P TOC 초본 1( 잔디 ) 초본 2( 갈대 ) 자연식생지 관목 ( 갯버들 ) 혼합지 ( 잔디ㆍ갯버들 ) 그림 수변완충지대식생구역별오염부하량저감율비교 나. 양재천인공습지본인공습지가조성된하천주변에는주거지가형성되어있고제방이형성되어있어일반적으로하천변에제방과고수부지가많은우리나라의실정에적합한형태이다. 위의두종류의습지는수문학적특성과사용재질에따라분류된형태이며, 그특징은다음과같다. 229

280 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 (1) 자유수면습지기본적인구조는 basin( 유입수저류장소 ), 침출방지제방또는구조물, 식재구간 ( 정수식물이자라는수심 40~60cm 구간 ), 개방구간 ( 정수식물이자라지않는수심1~1.2m 구간 ) 로구성된다. 규모는길이 30m, 폭 7m 이며, 시스템이바닥은고수부지로부터 1.2m 깊이에설계하였다. 수심은 0.3~0.5m 로조절이가능하며, 습지의평균유입유량은 20~25m3/ 일로유입수의체류시간이 1.5~1 일이되도록설계하였다. 사면의기울기는 1:2 로설계하였고야자섬유망으로홍수시사면유실을방지하도록하였다. 시스템의중앙부에수심 1m 를유지할수있는개수부를설치하였다. 개수부는시스템의질산화작용을촉진하며,T-N 제거율을높이고생물서식공간을제공하는역할을한다. 식생은포트에재배한 2년생갈대와부들을습지에약 9~12 포트 /m2 로식재하였고, 유입부에는갈대를, 개수부 ~ 유출부는부들을식재하였다. (2) 여과습지기본적으로지면이물에잠기지않으며, 땅속에 0.6~1m 깊이로트렌치를설치, 자갈이나굵은모래를통해유입수가흐르면서정화되거나, 표토에심은정수식물이자갈이나모래사이의유기물과영양염류를흡수ㆍ제거하는시스템이다. 규모는길이 23m, 폭 6.7m, 깊이 0.65m, 체적약 40m 3 로조성하였다. 땅속에는 65cm 깊이의방수트렌치를설치한후, 직경 8~15mm 의자갈을 50cm 넣고시스템상층표면부는굵은모래로약 10cm 두께로조성하였다. 시스템표면은포트에재배한 2년생갈대를 9~12 포트 /m 2 로식재하였고, 유입부에는밸브를설치하여유입량을조절하도록하였다. 유출부에는유량통제파이프로유출량과수심을조절하도록하였다. 특히유입부는유입수가분산유입되도록설계하였으며, 유출부는처리수가유공파이프로모인후방출되도록설계하였다. 평균유입유량은 20~25m 3 / 일로, 체류시간은 1.5~1 일이되도록 230

281 4. 낙동강유역의수질개선대책 설계하였다. 트렌치위의사면기울기는 1:2 로하였으며, 야자섬유망을시공 하여홍수시사면유실을방지하도록설계하였다. (3) 조성결과본인공습지의유입수종류는하수처리장방류수가대부분은차지하며, 도랑으로유입되는하수월류수가일부를차지한다. 조성완료후에는유입수의수질개선효과를알아보기위하여 SS,BOD5,T-N,T-P 를측정ㆍ분석하였고, 정기적으로식생및시설을모니터링다음은자유수면습지와여과습지의처리효율을비교한것이다. 표 자유수면습지와여과습지의처리효율 구분 SS(%) BOD5(%) T-N(%) T-P(%) 비고 자유수면습지 침전 여과습지 여과및흡착 측정항목전반적으로자유수면습지보다는여과습지의처리효율이높게나타나고있으나 SS 와 T-P 의경우에는최고 85% 의저감율을보여상대적으로더높은효율을나타내었다. 한편 T-P 의경우에는두형태습지에서각각최고 68%,85% 를나타내어인공습지의 T-P 제거등이상대적으로우수한것으로나타났다. 결과적으로두습지형태중에서여과습지의여과및흡착작용이오염물질에대해상대적으로우수한제거기작으로작용하고있음을알수있다. 그러나정기적모니터링결과, 여과습지의경우장시간이경과함에따라공극이막히는등유지관리가상대적으로어려운것으로나타났다. 또한모니터링기간동안홍수로인해총 7회의침수가발생하였으나운영에는별다른영향을미치지않았으며갈대는약 2주후에원상회복되었다. 식생의생장패턴은자유수면습지가양호한것으로관찰되었으며, 초기생장은갈대보다부들이양호하였다. 231

282 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 다. 주암호복내천인공습지 ( 환경관리공단,2002) 비점오염원문제가맑은물정책의관심사로대두됨에따라정부에서는관련대책 ( 관계부처합동,1998 등 ) 을마련하였고관련기술이국가지원하에본격적으로연구ㆍ개발되고있다. 이와관련한시범사업의일환으로본인공습지가영산강유역수변구역에조성되었다. (1) 유입오염원본인공습지의적용대상은비점오염원을포함하여인근하수처리장의처리방류수를포함한다. 비점오염원은인근복내면시가지약 18,082m2, 도로약 4,000m 2, 농촌지역약 1,031,776m 2 면적에서유입되며, 점오염원은인근복내하수처리장에서방류되는하수처리수 385m3/d 이다. 표 인공습지처리시스템의구성및내용 구분세부구분내용 연못형 저류지 습지내소형연못 마이크로풀 - 침강저류지및자연순환방식 3 차처리시설과자연순환방식 초기우수정화시설에필요한저류지포함 - 식생이있는습지사이에유량조절, 탈질화, 침전등의목 적으로조성 - 재부유방지, 산소공급목적으로습지의말단부에설치 습지형 1,2,3 차정화습지 - 식생밀식습지를 3 단계로구분 전처리 시설 자연순환방식초기우수정화시설자연순환방식 3차처리시설 - 강우시시가지, 도로유출수의 BOD, SS제거 - 동절기습지효유류저하시처리효율보완용 - 평상시도같은용량인 50m3/d 의하수처리장방류수처리, 체류시간약 11.5 시간 (2) 식재식물및밀도식재식물로는일반적으로습지에서자생하는갈대, 애기부들, 미나리, 줄, 고마리, 달뿌리풀등으로조성하였고, 밀도 ( 간격,m) 는갈대 (0.6), 애기부들 (0.6), 미나리 (0.5), 줄 (0.6), 고마리 (0.5), 달뿌리풀 (0.5) 로식재하였다. 232

283 4. 낙동강유역의수질개선대책 (3) 처리시스템처리시스템의구성은연못형, 습지형, 전처리시설로구분되며, 침전, 탈질화등의목적으로세부적으로분리조성하였다. 또한강우시고부하방지와효율보완등의목적으로전처리시설을두었다. 인공습지처리시스템의구성및내용은다음표와같다. (4) 설계및처리효율본습지는유입ㆍ유출관을전면활용한 NET 형구조로서고효율처리를목적으로설계되었다. 또한홍수전후의대책으로범람후기능성과안전성을확보하였고, 최소인원으로운영이가능하도록설계하였다. 에너지절약대책으로는슬러지발생을최소화하도록고려하였고, 자연학습장기능을부여하여환경홍보시설로활용할수있도록설계하였다. 본습지로유입되는유입수의수질농도는평상시표 , 강우시표 다음과같은경향을보이며, 설계처리율은표 과같다. 표 평상시의유입수수질농도 수질농도 (mg/l) 오염원 BOD SS T-N T-P 하수처리장 설계농도 현황 표 강우시의유입수수질농도 도로및 시가화지역 오염원 수질농도 (mg/l) BOD SS T-N T-P 도로 시가화 농촌지역 ( 농경배수 )

284 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 인공습지설계처리율 구분 평상시 처리율 (%) BOD SS TN TP 최소 최대 최소 최대 구분 강우시 처리율 (%) BOD SS TN TP 최소 최대 최소 최대 본인공습지의설계처리율은 SS 의경우최대 88% 를보이며평균적으로 70% 이상의처리효과가예상되어습지가충분히안정화되면매우우수한조성효과가기대된다. 또한, 처리대상유역면적은총1,053,000m3 으로서마을단위처리시설로적합한규모이다. 상기자료에따르면강우시처리효율은다소저하되나저류지확보등을통해효율개선이가능하다. 본습지의특징은초기우수저류시설및자동수질모니터링시설의설치로관리인력의최소화와실시간제어가가능하며자연학습장및공원기능을갖춰다목적인공습지의정착이기대된다. 라. 동북호길성천인공습지 ( 환경관리공단,2002) 본인공습지는영산강유역수변구역에 2002 년 12 월에조성되었으며설치목적은앞의사례인주암호인공습지와같다. 그러나주암호인공습지와는달리길성천인공습지는점오염원의유입이배제되고비점오염원만유입되도록조성되었다. 234

285 4. 낙동강유역의수질개선대책 (1) 유입오염원인근의점오염원으로는북면옥리의하수처리장의방류수가있으며용량이 2,000m 3 /d 이나유역외로방류되고있다. 비점오염원은길성천유역약 14,820,000m 2, 도로약 4,891m 2, 농촌지역 450,947m 2 면적에서유입된다. (2) 식재식물및밀도식재식물은주암호와는다소차이가있으며, 달뿌리풀, 물억새, 노랑꽃창포, 갈대, 줄, 애기부들, 노랑어리연꽃, 수련등을약 0.5m-1.5m 간격으로식재하였다. (3) 처리시스템강우초기유입수제어를위한침강저류지를비롯하여침전지를갖추어재부유를방지하고있다. 수생식물에의한처리원리는기존의습지와동일하다. 표 처리시스템의구성 구분 내용 침강저류지 1 차수생식물지 개수면 - 강우초기고농도유입수를일시저류하여유속저하시키고일정시간체류시킴, 입자성물질제거 - 자유수면공법, 깊은습지와얕은습지구성, 1 차식생에의한침전, 흡수작용 - 산소공급, 고형물침전및탈질화 2 차수생식물지 - 자유수면공법, 2 차식생으로남은오염물처리 침전지 ( 마이크로풀 ) - 부유물재부유방지, 산소공급 (4) 설계및처리효율본습지의처리대상유역면적은총 14,820,000m2 로서주암호보다규모가크며, 마을단위처리시설로적합한규모를갖추고있다. 유입유량의안정성에있어서는하수처리장방류수등점오염원을배제하고있어강우시의유입유량이상대적으로불규칙하다. 유입수의인공습지에서의체류시간은 17 시 235

286 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 간이며보통의경우보다짧게설계되었다. 그러나유입농도가높지않으므로 습지안정화시충분한처리효과가기대된다. 표 평상시유입수수질농도 오염원 수질농도 (mg/l) BOD SS T-N T-P 유입농도 표 강우시유입수수질농도 오염원 수질농도 (mg/l) BOD SS T-N T-P 유입농도 표 설계처리율 구분평상시강우시 (30mm) 처리율 (%) BOD SS TN TP 최소 최대 최소 최대 ) 미국사례미국의수변완충지대는보통농경지와삼림을대상으로하기때문에연방정부차원에서는농무부와자연자원보전국과내무부산하국립산림청과같은부서에서담당한다. 농무부자연자원보전국은수변삼림완충구역관련프로그램으로보전지정지역향상계획 (ConservationReserveEnhancementProgram;CREP) 을

287 4. 낙동강유역의수질개선대책 년 10 월에제시하였다. 이프로그램은수변삼림완충기능의유지, 보전, 향상 을위해각토지소유주에게기술적, 경제적지원을하는것이다. 그림 미농무부의수변삼림완충구역예시 (CREP-CP22, 2000) Zone1: 수체에가장근접한구역으로, 중요한야생동물의주요서식처역할을하며수생유기체의중요한영양원인나뭇잎을제공하며, 수온을낮게유지시킨다. 또한강턱과연안의세굴저항성을높인다. Zone2: 지표수나지하수 gm 름에섞여있는유사, 영양염류, 살충제기타오염물질차단한다. 목재, 섬유, 원예작물등산출을위해관리되기도한다. Zone3: 상류유역으로부터과도한유입량이있는경우특별히관리되거나설치된다. 이구역은보통잔디, 활엽식물등으로관리된다. 237

288 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 다음그림은이기관에서제시하는수변삼림완충구역의모식도이다. 그림 수변삼림완충구역의모식도 가. 아이다호, 오레곤, 워싱턴, 캘리포니아등미국서부주사례 (Belt 등,1992) 아이다호주에서는수변완충지대를하천보호구역 (Stream ProtectionZone; SPZ) 이라고하며, 워싱턴주에서는수변관리구역 (Riparian ManagementZone ;RMZ), 미산림청에서는하천변관리구역 (StreamsideManagementZone,SMZ) 이라고한다. 이러한명칭은특히산림구역에서하천의서식처보호를목적으로하고있다. 아이다호주의경우, 상수원과물고기서식처로이용되는하천은등급 1(Class1) 하천으로지정하여양안최소 22m 이상의 하천보호구역 을설정하여관리하고있다. 그밖에상류하천으로상수원이나어류서식처에직접관련이없는하천은등급 2(Class2) 하천으로지정하여양안최소 1.5m 이상의 하천보호구역 을설정하고있다. 워싱톤주의경우, 하천의중요도에따라 5등급으로나누어각등급별 수변관리구역 의폭을 7.5m 에서 30m 까지지정하여관리하고있다. 이경우수변의시작점은하천평면도에서고수위점이다. 캘리포니아주의경우, 수변완충구역을수로및호수보호 238

289 4. 낙동강유역의수질개선대책 구역 (WatercourseandLakeProtectionZone;WLPZ) 이라한다. 이주에서는상수원및물고기서식처등하천의이용도에따라 4개의등급으로나누어관리하며, 등급 1하천의경우 4개의수변경사에따라 15m 에서 60m 정도의보호구역이지정되어있다. 등급 2하천의경우 15m 에서 65m 의보호구역을지정하며, 등급 3,4 하천의경우현장조건에따라보호구역폭이정해진다. 오레곤주의경우, 수변완충지대는수변관리지역 (Riparian Management Area;RMA) 이라불린다. 이주에서는등급 1하천의경우 수변관리구역 의폭은고수위의하폭의 3배정도로하되, 최소 7.5m 이상 30m 이하로지정한다. 위의네개주에서수변완충지대설정의공통점은하천이등급별로폭이나누어진다는점이다. 그러나캘리포니아주의경우하폭, 수변토지의경사및재배작물등현장여건을고려하여가감한다. 나. 미국미네소타와이오밍주의인공습지조성사례 (IEES,2005) 국제생태공학회 (IEES) 환경사업분야에서우수적용사례로소개된미국 미네소타, 와이오밍지역인공습지 4 개소의개요를살펴보면다음과같다. (1) 앨라모인공습지미네소타주앨라모시는하수집수또는중앙처리시스템이미비하여고밀도개발로인한하수부하문제에봉착한지역이다. 앨라모시는지역의전원적특성을보전하기위한조례안이제정되어있어개발자는토지이용가치를고려하여지하흐름형인공습지를 1999 년도에설계유량 44,000gpd 규모로조성하였으며, 두개의셀로구성되어있다. 처리방법에는효율향상을위해강제폭기방식의인위적방법이일부적용되었다. 미네소타주는이습지의대표적인성과로서, 일반하수처리장개발로인한도시의난개발방지와쾌적한주거환경개발에의미를두고있다. 239

290 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 (2) 오크글로브인공습지미네소타주오크글로브지역도가정용폐수의처리를위해인공습지가적용되었고, 주거개발형사업형태를띠고조성되었다. 조성완료시기는 2003 년이며, 설계유량은 86,300gpd, 처리방식은수직향류식이다. 오크글로브의개발자는휴양지시설과함께주거개발면적으로 410 단위에이커를개발하는과정에서골프장사업자와합동으로 18 홀규모의골프코스와인공습지를 223 개의사업부지주변에설계ㆍ조성하였다. 본인공습지방식을이용한오폐수처리시스템은협소한공간적필요에의해소규모, 효율적설계가요구된다. 설계에는소규모부지가요구하는고효율의재순환자갈필터기술이적용되었고, 중력류에의한모래필터와하이포아염소산나트륨살균층을적용하였다. 정화된처리수는골프코스에이용되도록저장된다. 관개철동안골프코스는설계유량 86,300gpd 보다훨씬초과한하루평균 556,000gpd 를소모하지만, 총관개수의 30% 이상을정화된처리수로충당하고있어본인공습지시스템은골프코스운영에필수불가결한일부분이되었다. 현재미네소타주에서인공습지시스템은정화된처리수의다양한활용방안의좋은사례가되고있다. (3) 세달밀즈인공습지미네소타주세달밀즈지역에적용된인공습지방식은강제폭기층에의한지하흐름형습지이다. 이습지는 2004 년에완성되었으며, 설계유량 9,150gpd, 도시형개발사업의형태를띠고있다. 이지역도하수관거시설의부족으로인해인공습지의필요성이제기되었으며, 우기에는배수관이종종역류하며홍수가발생하는지역이다. 미네소타주정부는초기에는처리대안으로방류연못을조절하는방법을사용하였으나, 인접한많은농장때문에연못시스템은역류문제에대처하기어려운한계에직면하였고, 주민들도연못시스템의잠재적인냄세발생을우려하였다. 이와같은여건을고려하여본인공습지시스템이설계되었고, 오폐수를 240

291 4. 낙동강유역의수질개선대책 처리장으로보내기위한압력하수관망이시공됨과동시에, 오폐수는지하흐름형습지에서강제폭기와자외선 (UV) 살균에의해전처리되며, 처리된살균수는연못에저장되는시스템으로조성되었다. 조성후에는, 주민들에게모든상황에서냄새가없는시스템을제공, 배수관에연결된하수관이제거되어인근크로우강을보호, 새로운우수관건설을통해홍수를예방하는효과를보이고있다. (4) 캐스퍼인공습지와이오밍주캐스퍼지역에적용된인공습지는산업폐수처리용으로조성되었다. 조성완료시기는 2003 년이며, 설계유량 6,000,000gpd, 처리방식은강제폭기층에의한지하흐름형으로설계ㆍ조성되었다. 캐스퍼지역은정련소가 1912 년부터 1991 년까지매우오랜기간운영되어왔으며, 현재는대형정유시설이남아있어, 인접한북플랫강의수질지표변동과광대한오염범위때문에지역적인관심사가되어온곳이다.1981 년도부터점차적으로환경복원을시도하고있으나회복에는 50~100 년이소요될것으로예상된다. 본인공습지가조성된지역은정련소의구성물은제거되고 18 홀규모의골프코스와사무실공간으로전환되었다. 캐스퍼인공습지처리시스템은폭포식의폭기장치,2 개의표면흐름식습지,2 개의기폭기된지하흐름형습지로구성되며, 인근정유시설의 BTEX( 벤젠, 톨루엔, 엑실렌, 자일렌 ) 저감을고려하였다. 인공습지가조성된후, 현재이지역은산책로, 강변공원, 청정카약코스등쾌적하고아름다운녹지공간을제공하고있다. 또한이인공습지와인접한정유회사의경우는기계적처리에의해보통 12.5 백만달러가소요되는비용을절감하는효과를보고있다. 지금까지살펴본미국의인공습지대부분은지하흐름형강제폭기시스템을선호하는경향이있다. 지하흐름형시스템은악취의예방및해충의발생을억제하는장점이있는반면에비용이고가이며, 슬러지퇴적에의한관리상의어려움이있어이에대한지속적인연구개발이필요하다. 241

292 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 3) 일본사례일본에서는 1997 년에하천법이 33 년만에개정되어공포되었으며제3조 2 항에의해수립대가하천관리시설로자리매김되었다. 그주요골자는최근사회경제의변화에입각하여종래의치수, 이수와함께환경까지포함하는종합적인하천정비추진을목적으로하는것이다. 이에따르면, 하천변의수림대는홍수에의한제방파괴, 범람피해저감, 토사유출억제, 오ㆍ탁수유입억제의효과가있다. 수림대의폭은약 20m( 댐저수지주변의수림대는약 50m) 로설정하고있으며수립대는그구역을하천관리자가지정하고그취지를공시해야한다. 수림대의구조는재내지에있는수림대의경우성목기준직경 30cm 이상인수목이 10m 2 당한그루이상있을것, 기타홍수시파제방지등의효과가있어야함을강조한다 ( 일본하천환경관리재단,2001). 이러한수립대는수변완충지대의기능과유사하지만다른점은흐름이하천에서육지방향으로, 즉홍수시제방을범람하는경우를염두해둔것이어서활용목적에서는수변완충지대와다소차이가있다. 이와는별도로유역에서발생하여하천이나호소로유입되는오염에대해서 1990 년중반부터초지및수림, 습지완충대의조성을시도하고있으며그사례를살펴보면다음과같다. 가. 초지및수립대조성을통산수질개선 (1) 농경지대수림완충대의수질개선평가일본 ( 북해도개발토목연구소 ) 에서는낙농지역에서수질개선을위해서는점오염의경감뿐아니라농경지에뿌려진가축분뇨, 화학비료와같은비점오염의수계유입을막아야하는데, 배수로연안의완충대가유효한기능을발휘한다는것을인식하였다. 또한정화효과는지형, 토양, 수문, 기상등지역특성과밀접하게관계가있으므로기능평가를위해서는이러한특성이서로다른각각의지역에서의현지조사가필요하다는점을강조하고있다. 그림은북해도동부낙농지대에폭약 30m 로조성된수립대의모습이며유출수의정화를위해조성하였다. 242

293 4. 낙동강유역의수질개선대책 그림 북해도의농경지완충대 ( 그림좌측 ) 농장완충대 ( 그림우측 ) 의모습 (2) 지하수수질보전을위한초지완충대의설치 ( 북해도농업시험장,1999) 농사가원인이되어지하수수계가초산성질소로오염된북해도의경우옥수수밭주변으로초지완충대를조성하여수질개선에이용하고있다. 특히비료시비로인한오염의정화에효과가좋은것으로알려지고있다. 그림 북해도밭주변에조성된초지완충대 나. 수질정화습지를이용한완충대의조성 (1) 저습지를이용한수질정화 ( 하코네,2004) 관광지로유명한하코네 ( 箱根 ) 에서는본래자연적으로형성되어있던습지에습지식물 200 여종과수변완충지대에관목및교목을포함한 1100 여종을도입하여습지식물원을조성하였다. 이지역에서발생되는생활하수를 1차 243

294 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 처리한후이연못에흘려보내 2 차적으로수질을정화하고있다. 그림 하코네습지식물원의저습지를이용한수질정화 (2) 갈대원을이용한 buferzone 기능확보아라가와 ( 荒川 ) 수계요시미쵸 ( 吉見町 ) 의하천변에는자연적으로갈대가형성되어있어이의보전을통해수변완충지대로활용하고있으며주변산지와하천과의중간적지대에위치하여하천생물과산지생물의연결통로역할을한다. 또한자연학습장으로도활용되며, 하천및생태관련전문가들의연구대상지가되기도한다. 그림 아라가와의갈대밭 ( 그림좌측 ) 과생물서식처안내판 ( 그림우측 ) 244

295 4. 낙동강유역의수질개선대책 4) 뉴질랜드의사례지구상의청정지역으로대표되는뉴질랜드에서는환경친화적, 비용경제적인이유로 2,3 차오ㆍ폐수처리수단으로인공습지를적극활용하고있다. 지역에따라서는조성시기가 30 년이상된소규모시스템도있으며, 큰마을단위나작은규모도시에서의수질정화시설경향은습지처리시스템이다. 뉴질랜드국립수질대기연구소 (NIWA) 에의하면, 인공습지는꾸준히증가하여 90 년대에는인구 380 만명을대상으로 80 개소가운영중이다. 뉴질랜드에서조성중인인공습지의종류는지표흐름형과지하흐름형으로일반적인분류와같다. 설계시에는지표흐름형의경우, 폐수흐름이애기부들, 갈대, 사초등이식재된얕은연못을통과하도록설계되며, 지하흐름형의경우, 자갈이나유사한기질로채우며, 자갈에뿌리를내리는식물을식재한다. 고려요소는지역적특성, 처리기준, 야생생태계조성등이다. 최근의경향은지표흐름형습지가증가추세에있으며, 저비용으로풍부한생태계를조성할수있는장점이고려된다. 지하흐름형습지는여과고형물제거와단위면적당 BOD 저감에많은비용이소요되는단점이있어두가지방식이혼용된형태가점차일반화되는추세이다. 뉴질랜드의경우, 인공습지의유형별분포비율은지표흐름형 45%, 지하흐름형 33%, 혼합형 14%, 개선형자연습지 8% 이다. 자연습지를폐수에적용한사례에서는, 부영양화가급속히진행되어동식물의생태계변화를야기하며, 생태계와가치를저하시키는것으로나타났다. 뉴질랜드자연습지중 85% 는이미폐수에의해훼손되었으며, 나머지습지의보존을위해약화된습지는오폐수처리의이용에서배제하고있다. 지역에따라서는습지가활성슬러지제거, 미세필터,UV 처리를거친후의최종처리로서운영되고있는데, 습지가부패나산화가되기전에전처리시스템을사용해야한다. 245

296 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 뉴질랜드인공습지의배출허용요구량 항목 평균 범위 개소수 BOD SS 총질소 암모니아성질소 질산성질소 총무기질소 총인 용존인 ph DO 대장균 , 참고 ) 모든값은 g/m 3 이며, 대장균 ( 마리 /100ml) 과 ph 는제외. 인공습지의조성규모를살펴보면, 지하흐름형의평균규모는매우작아서 0.4 헥타르에서하루 856m 3 유입된다. 가장작게조성된습지는지하흐름형으로서 60m 2 이며, 인구 20 명의지역사회에서배출되는폐수를처리하고있다. 가장크게조성된습지는 20 헥타르이며, 하루 17,000m 3 의처리된폐수가인구 44,000 명의 Whangarei 마을에서유입되고있다. 다음에서는뉴질랜드지방자치정부에서제시하는인공습지의배출허용요구량을나타내었다 개선방안 1) 수변완충지대가. 토지이용제한ㆍ토지수용정책수질보전을목적으로수변인접지역의토지를공부문에서매수하여관리하는정책은수질보전 ( 혹은환경보전 ) 을위한토지이용제한정책의하나로볼 246

297 4. 낙동강유역의수질개선대책 수있다. 토지이용의제한은토지소유자의재산권과토지를이용한경제활동기회를제한하여토지소유자에게 ( 기회 ) 비용을발생시키는반면, 토지이용제한으로인한편익은수질보전이나환경보전과같이그수혜가토지이용자에국한되지않는외부성을지닌다. 표 자발적참여유도제도 구분자발적관리협정제도 (Voluntary Management Agreements) 공공토지매입제도계약협정 / 보전지역권제도 (Covenants/ Conservation easements) 개발권거래제도 (Tradeable Development Rights) 내용 - 가장보편적인정책수단으로서토지소유자의환경보전 ( 특히생물다양성보전 ) 에따른증가비용을정부에서분담또는지원하는제도 - 멕시코를제외한모든 OECD국가에서시행중. - 주로농업용지를대상으로시행되고있고, 영속적으로프로그램이시행되어야효과적이며재정규모가크게요구되는단점 - 중앙정부재원또는공공기금을통해생태보전가치가높은지역을매입 관리하는제도 - 미국, 영국, 프랑스, 독일등의 12개국에서시행중 ( 우리나라도최근에 상수원수질개선특별조치법 의제정에이같은제도로서 토지협의매수제도 의도입을추진중 ) - 공공기관또는민간기관이토지소유자와의계약체결에의해환경보전지역을관리하는제도로서세제감면혜택을주는제도가가장보편적인형태 - 호주, 오스트리아, 미국등의 10개국에서시행중. - 완충지대, 생태연결통로, 보호지역등의지정에활용될수있으며모니터링과시행비용이과다할우려가있고지정된지역의부동산가치가하락하는경우에대한보상으로서토지세등의감면제도가수반되어야함 - 특정지역에서의개발제한에대한보상으로타지역에서의개발권을부여하고거래를허용하는제도 - 미국 (New Jersey Pinelands), 뉴질랜드등에서시행중 따라서이러한외부성의조정이이루어져야하나, 수질보전이나환경보전 이라는결과물의특성상수혜자와수혜의정도를구분하는것이쉽지않아 수혜자부담원칙에따른실제적인비용분담을통한외부성조정은이루어지 247

298 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 기어려운경우가많다. 또한토지이용제한에따른기회비용혹은손실의정도를산정하는것도용이하지않아, 토지이용제한에따른보상에있어서는현재근거규정의부재와보상에대한객관적기준설정이곤란한실정이다. 외국에서는환경보전목적의토지이용제한을위해공공토지매입제도 (OECD 12 개국 ), 이용제한지역의소득세, 재산세, 상속세등의세제감면제도 (OECD 10 개국 ), 개발권거래제도 ( 미국, 뉴질랜드 ), 자연보전지역세 ( 프랑스 ), 지역토지은행제도 ( 미국 ), 손실비용의보상 ( 미국, 영국 ) 등의다양한정책을시행하고있다. 선진외국에서는환경보전과관련된토지이용정책에있어서자발적참여제도와지역사회지원프로그램등의다양한경제적, 제도적, 규제적유인정책을병행하여이용하고있다. (1) 자발적참여및지역사회지원프로그램의운용환경보전가치가있는토지의소유자나단체가자발적으로보전활동에참여하도록유도하는제도를강화할필요가있는데, 자발적참여프로그램은특히사유지의환경보전 ( 생물다양성보전 ) 에있어낮은관리비용측면에서타정책보다도우수한것으로보고되고있다. 자발적참여프로그램은환경정보의확산과환경보전에대한사회구성원의책임감을고무시킬수있는수단이될수있으므로우리나라도상수원보호구역이나자연생태계보전지역의토지소유자를대상으로프로그램시행계획을수립하는것이바람직할것이다. (2) 자연환경보전에의한혜택에따른비용부담원칙정립자연환경보전과생물다양성보전등에따라혜택을받는이용자는이러한혜택의제공자에게발생된정상적인생산비용을초과하는부분에대해서비용을부담하게하는수익자부담원칙을확대해야한다. 예를들어 북아메리카물새관리계획 (North American Waterfowl 248

299 4. 낙동강유역의수질개선대책 ManagementPlan) 에따라미국정부는캐나다정부에비용을지불한바있으며, 미국과영국의경우사냥꾼이철새들이곡식을먹어서피해를당한농부에게그대가를지불한사례가있으며미국에서는습지소유자에대한세금감면제도를시행하고있다. (3) 경제적유인규제의시행환경보전또는생물다양성보전을위한기부행위에대한소득세감면또는재산세, 상속세감면등의정책에의해관련규제정책을보완할필요가있다. 캐나다에서는재산세를감면받은토지소유자가사후에토지용도를전환하는경우에는재산세감면액을반환하도록하고있다. 생태가치가높은지역의토지이용전환에대해서는세부담을강화하여이에의한세수를자연보호용도로사용하기도한다. 미국의 Maryland Open SpaceProgramme 은토지용도전환으로부터의세수에의한총 529 백만달러의기금을약 562km 2 의토지구입에활용하였으며, 메사츠세츠주는지역토지은행제도를통하여토지용도전환이나지역개발에세금을부과하여발생한세수를서식지의매입등에이용하고있다. 프랑스는신축건물에대해 자연보전지역세 (DepartmentalTaxforSensitiveNaturalAreas) 를부과하여발생한세수를자연보호지역의매입또는유지에활용하며, 이를통하여 1990 년에약 250km 2 의토지를매입하였다. (4) 자연자원의이용에대한요금제도, 규제위반에대한벌금제도, 환경훼손에대한책임보상제도, 실적채권제도등의정책수단을병행자연환경의훼손에대한책임보상제도는네덜란드와미국등에서시행중에있다. 호주 ( 폐광복원 ), 오스트리아, 독일등에서는환경피해가예측되나그피해가불확실할때의비용내부화를위해환경피해원인자가사전에채권을발행하는제도는시행중에있다. 249

300 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 나. 토지매수방안 (1) 완충지역설치계획완충지역설치계획은수계의총체적수질관리측면에서수립되어야할것이므로수계총괄관리계획의일부로수립한다.( 수계총괄관리기구 ) 경안천, 남한강, 북한강, 팔당호수변지역이완충지역설치의주된대상이될것이며, 완충지역설치를위한토지매수지역은하천의크기와수변의지세, 지역의토지이용현황등에따라수변완충지역조성에따른수질보전에의효과를과학적으로정밀히분석하여결정하여야할것이다. 현재팔당호주변및상수원내에 2,508 개업소가입지해있으며, 특히수변의자연경관이수려한지역을중심으로관광 위락업소가다수존재하는점등을고려하면, 수변완충지역조성을위한토지매수의추진에상당한장애가있을것으로보인다. (2) 토지매수의방법완충지조성지역에포함된토지또는그토지에부착된시설에대해소유자가매도의사가있는경우공부문 ( 완충지역설치계획을실행하는기관 ) 이다른매수의사자에앞서우선매입할수있도록한다. 완충지조성지역에포함된토지또는그토지에부착된시설의소유자가토지의매수를원하는경우공부문 ( 완충지역설치계획을실행하는기관 ) 은이를의무적으로매수해주도록한다. 토지매수는토지수용법을준용하되, 완충지역조성계획이확정되면토지수용법제14 조및제16 조의규정에의한사업인정및사업인정의고시가있는것으로인정하여토지수용을시행하도록한다. 토지등의수용에관한재결의관할토지수용위원회는중앙토지수용위원회로한다. 250

301 4. 낙동강유역의수질개선대책 (3) 토지수용법을준용한토지매수 ( 수용 ) 절차 그림 토지수용에대한기타보상 ( 토지수용법 ) 251

302 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 토지수용에대한기타보상 ( 토지수용법 ) 구분잔여지의손실과공사비보상 ( 제47조 ) 내용 - 동일한토지소유자에속하는일단의토지의일부를수용또는사용함으로인하여잔여지의가격이감소되거나기타의손실이있을때또는잔여지에통로, 구거 ( 溝渠 ), 장책 ( 墻柵 ) 등의신설기타의공사가필요한때에는그손실이나공사의비용을보상하여야함 이전료의보상과물건의수용및보상 ( 제49조, 제50조 ) - 수용또는사용할토지에정착하였거나또는공익사업에공용되는기업자소유의토지에정착한타인의임목 건물기타의물건은이전료를보상하고이를이전하게하여야함 - 위의이전으로인하여물건이분할되어그전부를이전하지아니하면종래의목적에사용하기곤란할때에는소유자는그물건전부의이전료를청구할수있음. - 물건의이전이곤란하거나이전으로인하여종래의목적에사용할수없게될때에는소유자는그물건의수용을청구할수있음 - 이전료가그물건의가격을초과하는경우에는기업자는그물건의수용을청구할수있음. 물건을수용하는경우에는동종물건의인근에있어서의거래가격등을고려한적정가격으로보상하여야함 기타손실의보상 ( 제 51 조 ) - 영업상의손실, 기타토지를수용또는사용함으로인하여토지소 유자또는관계인이받은손실, 건물의이전으로인한차임 ( 借賃 ) 의 손실은이를보상하여야함. 측량, 조사로 인한손실보상 ( 제 54 조 ) - 기업자는토지에출입하여측량, 조사하고장해물을제거하거나토지에시굴 ( 試掘 ) 등을함으로인한손실을보상하여야함. 이에대한손실의보상은손실이있는것을안날로부터 1년을경과한후에는청구하지못함 사업의폐지, 변경으로인한손실보상 ( 제 55조 ) - 기업자는사업인정의고시가있은후사업의전부또는일부를폐지, 변경하거나사업인정이실효됨으로인하여토지소유자또는관계인이입은손실을보상하여야함. 토지수용위원회의재결이실효되었을때에도같음. 기타토지에관한 비용보상 ( 제 56 조 ) - 토지를수용또는사용하여그토지를사업에공용함으로인하여수용또는사용할토지및잔여지이외의토지에구거 ( 溝渠 ), 장책 ( 墻柵 ) 등의신설이나기타의공사가필요한경우에는기업자는그비용의전부또는일부를보상하여야함. 이러한비용보상은수용또는사용한사업의공사완료일로부터 1년을경과한후에는청구할수없음 252

303 4. 낙동강유역의수질개선대책 (4) 토지매수가격혹은토지수용에대한보상토지매수에서관건은토지매수가격이나토지수용보상문제이다. 토지매수자와의협의를원칙으로하나, 매수가격은 지가공시및토지등의평가에관한법률 에의한공시지가를기준으로하되, 그공시기준일부터협의성립시또는재결시까지의관계법령에의한당해토지의이용계획, 당해공익사업으로인한지가의변동이없는지역의대통령령이정하는지가변동율, 도매물가상승률, 기타당해토지의위치 형상 환경 이용상황등을참작하여평가한적정가격으로보상액을정한다. 토지수용에따른토지및시설소유자의기회비용이매우크므로토지수용반대와보상요구로인한분쟁이지속될가능성이크다. 토지수용에따른토지소유자의손실에대해적정한보상기준을수립하여적용해야한다 ( 토지수용법기준참조 ). 또한수변인접지역에서의경제활동에대한강력한규제, 오염처리시설설치기준강화및수질오염에대한부담금, 처리요금현실화, 오염유발부담금제도도입을전제로하여, 수변인접지역에서의토지이용에따른사회적비용을토지이용자에게올바로인식시킴으로써수변인접지역토지이용에대한과도한수요를억제해야한다. (5) 토지매수를위한재원조달수변완충지역설치를위한토지매수에는막대한비용이소요될것으로예상되며, 토지를매수하여수변완충지역을구성한후이의유지관리에도비용이소요될것으로생각된다. 수변완충지역설치를위한토지매수비용은원칙적으로수변완충지역설치에따른수질개선으로부터오는편익의수혜자가부담하여야할것이나, 수변완충지역설치에따른수질개선의정도및수질개선에따른편익의정도를정확히산정하는것이어려울뿐아니라, 수질개선에대한수혜자의지불의도와토지매입비용을연계시키는것도시간적, 양적인측면에서용이하지않다. 이러한문제점과수질보전의공공재적성격을감안하여토지매입의초기 253

304 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 재원은국고지원과융자로부터조달하여토지매입을수행하고융자금에대해서는원수취수자의원수요금, 수질관리를위한지방양여금, 환특전출금등으로구성된유역관리특별회계에서상환해나가도록해야할것이다. 상수원수질개선특별조치법제정안에는상수원보호및관리와관련하여, 중점수질개선지역 중상수원보호구역및상수원직접영향구역에서토지또 는그토지에부착된시설의협의매수와, 수질개선사업을위하여필요한토 지등의수용을규정한조항이있다. ( 제 9 조 ) 토지등의협의매수 매수가격은지가공시및토지등의평가에관한법률의예에의하여산정한다. 토지를 매수한자는당해토지등을상수원보호지역의지정목적에적합하게관리하여야한다. ( 제14조 ) 토지등의수용상수원으로이용되는공공수역의수질을구간별목표수질이내로개선하는것을목표로하는수질개선사업계획 ( 환경부장관이관계중앙행정기관의장과협의하여 5년마다수립 ) 에의한수질개선사업의시행자는수질개선사업을위하여필요한토지등을수용또는사용할수있다. 토지등의수용은특별한규정이있는경우를제외하고는토지수용법을준용한다. 수질개선사업계획에따라시 도지사가매년수립하는세부집행계획에대한환경부장관의승인으로토지수용법제14 조및제16 조의규정에의한사업인정및사업인정의고시가있는것으로인정한다. 사업계획에서정하는사업의시행기간내에재결의신청을할수있다. 토지등의수용에관한재결의관할토지수용위원회는중앙토지수용위원회로한다. 다. 습지의복원 복합적인습지및습지에대한완벽한복원은어려운일이며많은비용이 소요되며대상지역의조건, 복원대상의복잡성, 자생식물의이용도등여러 254

305 4. 낙동강유역의수질개선대책 인자들의영향을받는다. 그림 습지복원을위한단계 255

306 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 복원사업에서는습지의조성, 복원및개선사항에대한경제성조사를실시하여야한다. 특정복원사업은생태계의형태, 지역조건및경제적인자에대한충분한고려가이루어진후실시되어야한다. 부가적으로자연수체로유입되는비점오염원의감소에도움이되도록복원되는습지는비점오염원영향으로인해훼손되지않도록보호되어야한다. 복원사업은습지유형, 훼손원인, 국부적인유역조건에의해규모, 복잡성, 비용이변하게된다. 대상지역의복원및환경보존분야의전문가집단은계획단계에반드시참가해야한다. 전반적인복원사업에확실한원칙이적용되며복원사업의계획및실행은각각의사업특성에맞추어져야한다. 예를들어복원사업의포괄적인모니터링이요구되더라도감시계획은위치특성조건에부합되는변경및사업규모에적합한조정이이루어져야한다. 다음에제시되는각단계및대처활동은복원사업의계획및실행단계에서반드시고려되어져야한다. 낙동강유역에서는국토해양부에서제시한 낙동강유역종합치수계획보고서 내에천변저류지로검토되어있는바, 이를배수설계와연계하여활용하는방안이강구되어야하겠다. 과업대상하천및유역에대하어천변저류지설치가가능한평야지를갖고있는모든지점을 1/25,000 지형도상에서 96 개소를선정하여현장조사를통해천변저류지로적합한지역을조사하였으며, 실제천변저류지설치가가능한지역으로서 75 개지구를선정하였는데, 하천별로저류지설치가가능한지점은낙동강 33 개소, 황강 11 개소, 밀양강 5개소등으로조사되었다. 낙동강유역에서천변저류지설치가기술적으로가능한것으로조사된 75 개지점현황은그림 와같다. 낙동강수계배후습지등에대한전반적인실태조사를위해서국토해양부의천변저류지조성사업과연계하고, 습지보전 복원과생태계보전방안등을강구하고자연친화적인수변공간으로조성하여생태학습장등으로활용방안을강구하여야하며보호및복원필요성이있는대상습지선정기준을마련하고, 보호할가치가있는습지를대상으로습지보호지역을지정하도록 256

307 4. 낙동강유역의수질개선대책 한다. 또한배후습지의복원및자연조절기능회복을위한시행방안마련및사유지를습지로복원하는자에게복원비용을지원하는등복원사업및지원을위한근거마련등환경친화적관리방안마련을위한습지보전종합계획수립 추진을통하여습지를개선할수가있다. 257

308 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 천변저류지위치도 258

309 4. 낙동강유역의수질개선대책 2)CSO 의관리낙동강유역내하수관거는대부분합류식관거시스템으로구성되어있어단기간에많은양의우수가차집관거로유입되는경우하수처리시설에과부하를주어운영에어려움이있으며경제적인문제와운전상의어려움으로인하여우천시관거시스템에유입되는하수를전량처리하도록하수처리장을설치할수는없기때문에하수처리장시설용량이상으로유입되는하수는처리장유입전에우수토실을통해하천에방류하거나하수처리장에유입한후스크린시설과일차침전지를거쳐부유물질과침전물질을제거한후하천에방류하고있다. 초기강우를하수처리장으로이송, 처리하기위한우수토실은대부분정적우수토실중에서변형된고정오리피스 (FixedOrifice) 방식을취하고있으며국내우수토실은다음그림 의 B부분없이 A 부분 ( 일부우수토실맨홀미설치 ) 만으로하천둔치에설치되어있는실정으로오리피스우수토실이설치되었다면우기시에역류방지수문 (TideGate) 을닫음으로서하천수가차집관거로역류되는상황을막을수있지만국내에설치되어있는대부분의우수토실에는이러한시설이없다. 또한, 대부분의기존하수관거는관거부실로인해관거내누수와 I/I 발생량이많으며하수유속이낮을경우침전물등이하수관거저부에퇴적되어이로인해생물막이형성되어부패함으로써강우시초기우수의오염농도가높아지는원인이되고있으며과다설계된합류관거가설치된경우가많아건기시의낮은유속으로인해토사등고형물질이하수관거내에많이퇴적되어관로유지관리와하수처리공정에많은어려움이되고있는실정이다. 월류수관리방안은그림 과같이기존시스템의설비를개량, 보수하여차집용량을증대시키거나관거분류화, 침입수 / 유입수저감시키는등의방법이있으며, 발생원관리, 수집시스템제어, 저류, 처리등별도의설비나관리방안을마련하는방법으로나눌수있다. 259

310 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 따라서,CSOs 관리방안중새로운관리대안을적용하는방안과각기술들 의오염물질제거방법, 적용가능성, 유지관리방안등에대한종합적인검토 가요구된다. A B 그림 고정오리피스우수토실 260

311 4. 낙동강유역의수질개선대책 CSOs 및초기강우관리방안 월류수관리기존시설개량방안차집관거용량증대 차집관거개량 차집시스템개량 강우월류수조개량 차집관거연장차집관거신설 오수관거분리통합 / 분리 우수유입구웨어높이조정 분리 완전분리 부분분리 I/I 관리 기타개량방안발생원집수구청소 하수관거청소 세척도로청소 수집시스템관리 하수관거분리 침투수관리침입수관리우수토실 / 시스템유지관리내부시스템변경 저류 ( 저장 ) In-Line 저류 Off-Line 저류 처리물리적처리침전 Bar-Racks 와스크린 Swirl 농축 /Vortex 고형물분리용존공기부상법미세스크린 / 미세여과기여과 화학적처리 소독 화학적침투 염소, UV 소독 생물학적처리 그림 CSOs 및초기강우관리방안 261

312 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 CSOs 관리를위한지하우수저류시설계획은합류식하수관거에서용량을초과한유량을일시저장하고강우종료후처리장이송또는자체적으로적절한처리를거쳐방류하는시설로현재까지는 CSOs 의관리방안중가장신뢰할수있는방안으로평가되고있다. 이에기수립된 지하우수저류시설설치시범지역선정을위한타당성조사 (2005.2, 환경관리공단 ) 에서는 CSOs 의효율적관리를위해서시범지역 6개소를선정하여지하우수저류시설의설치기준을수립하고설치효과를분석하였으며이를바탕으로 6개 Type 의모델을구축하여전국규모의사업량및사업비를산정하고장 단기계획을수립하였다.Type 별시범지역선정및분석, 전국으로확대적용방법은그림 와같은절차로수행되었다. 본계획에서는지하우수저류시설설치시범지역선정을위한타당성조사 (2005.2, 환경관리공단 ) 내용을검토하여대구시의 CSOs 의관리를위한시설계획및공사비를산정하였다. 대구시는하수배제방식이합류식, 합병식, 분류식지역이존재되어있는지역으로각각에맞은모델을적용시켜 CSOs 의관리를위한지하우수저류시설의시설계획및공사비를표 과같이산정하였다. 지하우수저류시설설치로인하여 CSOs 의오염부하량삭감효과는합류식지역 72%, 분류식지역 50% 이며, 이에따라방류하천의수질이개선되는효과가있다. 또한일정량의강우를수집할수가있어침수방지효과도있는것으로검토되었다. 262

313 4. 낙동강유역의수질개선대책 시범대상지역선정 (Type 별 ) 하수배제방식 ( 합류식, 분류식 ) 도시규모 ( 대도시, 중 소도시 ) 도시용도 ( 주거, 주상복합, 공업 ) 인구밀도 ( 고밀도, 저밀도 ) 현장조사여건 시범대상지역조사및분석 (Type 별 ) 배수구역선정 관로현황 토지이용현황 강우사상 하수발생량 우수토실현황 차집관로현황 강우사상 지역및용도별오염부하량평가 모델구축및오염부하특성분석 최적관리방안선정 소요사업비산정 하수배제방식 도시규모 도시용도 인구밀도 시 군별자료분석 시 군별소요공사비산정 전국도시지역 ( 시 군별 ) Type 별로구분 최적관리방안선정 ( 처리장이용유 무 ) 소요사업비산정 그림 전국도시지역확대적용수행절차 실제적으로낙동강유역에서지하우수저류시설을건설, 운영하여그에따른효과를검증한예가전무한실정이며, 대구시의경우는그에따른공사비도 944,910 백만원으로매우크고, 지하우수저류시설설치시범지역선정을위한타당성조사 (2005.2, 환경관리공단 ) 에서도사업계획을 5단계로구분하여 2005 년에서 2028 년까지장기적으로사업을추진할계획이며,1 단계시범사업을 6개지역 ( 행당, 구리, 춘천, 원주, 시화, 정자 ) 에서 2005 년부터 2008 년까지실시할예정이므로 1단계시범사업에서지하우수저류시설의효과, 운영, 관리등이검증된후에대구시에적용가능한지검토하여장기적인전략으로접근하여사업을추진하는것이타당하다고판단된다. 263

314 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 구분단위계 표 시설계획및공사비 합류식 (TypeⅡ) 분류식 (TypeⅤ, Ⅵ) 면적 km 저류용량 m 3 1,849,120 66,926 1,782,194 비고 하수처리시설 m 3 / 일 1,862,000 6 개하수처리장 연계처리용량 m 3 1,849,120 66,926 1,782,194 공사비 계 944,910 36, ,372 저류시설 319,794 23, ,187 백만원용지매입 240,890 8, ,577 관로공사 384,226 4, ,608 삭감부하율 % ) 축산폐수의자원화가. 가축분뇨자원화과거에는퇴비를산야초와볏짚, 외양간두엄을혼합해서제조하였으므로퇴비중의양분함량이낮아토양에영양염류 (N,P) 집적문제를일으키지않았다. 최근주로시설재배토양또는유기농가중심으로전량가축분퇴비사용시화학비료구보다토양의질소, 인집적이심각하다. 가축분퇴비사용에의한토양질소, 인집적은근본적으로가축분뇨중의질소, 인함량이높기때문이다. 돈분은인과산의함량이높아환원시 formulation 에유의하여야한다. 특히인과산은작물요구량의 3요소성분중에서가장낮음에도불구하고가축분중에는질소보다인 산함량이높기때문에질소를기준으로가축분이나가축분퇴비를사용할경우에인 산의집적이심한편이다. 우리나라는가축사육두수가최근에급증하였기때문에지하수나지표수에대한가축분뇨오염문제는토양중의염류집적문제와같이심각하게받아들이지않고있다. 그러나가축분뇨에는수질부영양향화의원인물질이되는영양염류함유량이높기때문에환경용량을초과하는가축분뇨사용에의한토양오염과이로부터유래되는수질오염은앞으로중요한가축분뇨자원화제약요인으로작용할것으로판단된다. 264

315 4. 낙동강유역의수질개선대책 나. 가축분뇨의수질오염저감화 (1) 정화시설을갖추지못하고있는부업규모의양축농가에서방류되고있는가축분뇨가오염을가중시킨다. 이는현재축산업이발전방향을반영하는하나의예로서축산규모가대규모 기술화되어가는한편, 적은투자로고소득을꾀하는부업의형태가늘어가는것을보여준다. 이에정부에서는허가및신고대상업체만관리하는틀에서벗어나소규모의부업농가를관리하는데소홀해서는안된다. 이런경우에는부업규모의양축농가들을몇개의집단으로나누어공동정화시설을설치 관리하는것이요구된다. (2) 정화시설을갖추었다해도시설의미비와관리운전기술의미숙으로정 상정화처리가곤란하다. 이경우역시정부의축산업종사자에대한주기적인 지도 교육으로보완될수있다. (3) 방류기준이하로처리하더라도양축농가의대형화, 집중화로배출량이증가되어방류하천의자정능력손실로수질오염을가중시킨다. 이는현재축산농가가안고있는가장난해한문제중하나로가축분뇨처리기술의연구 보급과점진적인방류기준의강화가현재로서는대책이다. 다. 축산폐기물퇴비화 (1) 관련법규의정비축산시설이부속시설인가축분뇨관리시설을설치하려면토지이용지역구별로지목을변경하거나시설설치에대한허가를얻어야하는데, 이와주로연관되는개별법률은농지의보전및이용에관한산림법, 자연공원법등이다. 가축분뇨의자원화시설은환경을보호하는시설로볼수있으므로관계법률을정비하여가축분뇨의자원화시설설치를보다용이하게해야하며, 축산농가에대한금융지원제도또한정비되어야할것이다. 265

316 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 (2) 기술적인체제정비퇴비화시설은각각장단점을지니고있으므로실제시설설치시의선정기분을명확히제시할수있어야하나, 아직퇴비화방식의명칭및규격에대한통일도이루어지지않은상황이다. 또한적용할기술을채택함에있어해당기술이단발성에그칠가능성에대한심도있는사전기술검토를행하여시행착오로인한경제적손실을최소화해야할것이다. 이를위해서는관련연구단체와퇴비화설비생산업체, 일반경종가, 축산농가등으로구성되는협의체를통한연구개발및기술평가가이루어지는것이바람직할것으로판단된다. 표 축산폐수퇴비화방안 문제점대책 관계법령 정부의대책수립시행 농가의가축분뇨처리인식 가축분뇨의자원화를위한혼용재부족 관계법령의불합리, 모순점을수시개정및보완 - 관계법령검토, 전문가협의 - 토론회개최 표준모델및기술개발보급 - 전문가 ( 환경, 건축, 토목등 ), 관계기관 ( 연구기관, 대학 ) 등에연구용역확대 - 농가입지조건 : 사양형태및기존축사에맞는모델과신규축사에맞는모델각각개발 - 가축분뇨자원화 ( 비료화 ) 를위한기술개발 - 표준모델및기술지침서발간보급 : 지방행정기관, 축산단체, 조합등을통한보급및홍보교육 가축분뇨및폐수종합처리장의확대설치운용과관련장비전량을정부자금지원 가축분뇨처리전담기구설치 - 기술지도및자금지원 자금지원방향 - 영세규모위주지원에서전업규모, 공동시설위주로확대지원 - 장기처리융자지원확대실시 자연환경보호와국민건강보호측면에서가축분뇨처리시설설치와운영은투자요인으로의식개혁 가축분뇨는유기질비료라는인식으로처리방향설정 지도기관과긴밀한협조체제구축 기설치된정화시설등에대한개선, 보수및관리철저 톱밥, 왕겨등혼용재의확대공급체계확립 - 업계, 조합, 단체, 농가등협조개발 - 지역특성에맞는자원개발및공장건설로확대생산보급 266

317 4. 낙동강유역의수질개선대책 4.3 하천내의수질개선선진화 하천에서의수질개선의선진화를위해서본연구에서는하도구간의보정비, 친환경적준설및준설토의처분, 낙동강하구언및서낙동강수질개선방안등이필요한것으로판단되어이에대한분석을실시하였고, 향후개선방안을제시하였다 현황및문제점 1) 하도구간의보정비가. 현황현재국내하천에는수많은보가존재하고있으며, 하천에설치된보는보주변지역에많은혜택을제공한다. 보의규모가클경우소수력발전을위한용도로사용되거나, 선박통행을위한수심확보목적으로활용된다. 상수원으로서농업용수와생활용수를공급하며홍수시상부저수지를홍수조절을위한목적으로활용되며, 지역주민들에게여가활용의기회를제공한다. 이렇듯하천에설치되어있는보는유용한역할을수행하지만사용하고자하는용도가없어지고, 노후화되어보의기능이점차약화되는보들이하천에계속남아있게된다면, 필요없이하천을막아흐름을정체시켜결국환경이나생태적인측면에서커다란손실을가져오게된다. 최근농경지도시화, 경작방식의변화, 취수시설물통폐합, 시설노후화등으로매년수십개이상의보가폐기되고있으나, 폐기된보는대부분철거되지않고하천에남아 267

318 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 여전히문제를발생시키고있으며, 외국의경우에는이미기능및용도를상실한보철거는하천생태통로복원등의목적을위해하천환경복원의한방법으로널리활용하고있다. 특히보의기능상실여부는단순한시설물노후여부로따지는것이아니라본래의기능을상실하였을경우에는시설물이노후화되지않았더라도적극적으로철거하고있다. 보철거를통한하천생태통로복원기술개발을위한연구의일환으로기능을상실한보철거를위한보철거선정체계에대한시안을제시하고자한다. 철거대상보선정을위해서는보관리주체및보주변지역에거주하는주민의역할이중요하며, 이에따라보철거선정체계는보철거를위해서보주변지역거주민을설득하며, 하천의환경개선을위한합리적인대안제시를목적으로하고있다. 선정체계를바탕으로주민협의및대안제시를통해결정된대상보는선정체계안에서보철거영향판단절차에따라서보철거로인한수문, 수리, 지형, 수질, 생태영향을판단하게되며, 이와더불어사회 경제적인영향을평가하게된다. 평가결과에따라서보를완전히철거하거나다른대안을고려하여보를부분적으로철거하거나개량하게된다. 현재국내하천에는수많은보가존재하고있으며, 하천에설치된보는보주변지역에많은혜택을제공한다. 보의규모가클경우소수력발전을위한용도로사용되거나, 선박통행을위한수심확보목적으로활용된다. 상수원으로서농업용수와생활용수를공급하며, 홍수시상부저수지를홍수조절을위한목적으로활용한다거나, 지역주민들에게여가활용의기회를제공한다. 이렇듯하천에설치되어있는보는유용한역할을수행하지만사용하고자하는용도가없어지고, 노후화되어보의기능이점차약화되는보들이하천에계속남아있게된다면, 필요없이하천을막아흐름을정체시켜결국환경이나생태적인측면에서커다란손실을가져오게된다. 최근농경지도시화, 경작방식의변화, 취수시설물통폐합, 시설노후화등으로매년수십개이상의보가폐기되고있으나, 폐기된보는대부분철거되지않고 268

319 4. 낙동강유역의수질개선대책 하천에남아여전히문제를발생시키고있다. 외국의경우에도국내와마찬가지로소수력발전, 관개, 홍수조절, 용수저류등의목적으로하도내에수많은보를설치하여활용하고있다. 미국의경우지난백년동안대략 1.8m 이상의높이를가지는소규모댐 (smal dam) 을 75,000 개이상설치해왔으며, 더규모가작은저낙차보 (low-head dam) 의경우에는그수를헤아릴수없을정도로많이설치되어있다고한다. 국내와는달리이러한댐이개인이나회사등에의해서설치되어이용되고있는경우가많으며, 이중기능을상실하거나, 노후화하여용도가없어진보나댐의경우더이상관리가제대로이루어지지않아사회문제로부각되는경우가많다. 따라서최근환경단체를중심으로기능을상실한보를철거하여어류의생태통로를복원하고, 수질을개선하며, 하천경관을개선하자는움직임이일고있으며, 연방정부및주정부, 지자체등과협력하여특히회유성어류가돌아오는하천에설치된보를중심으로점차보를철거하는사업을진행하고있다. 유럽등지에서도이미기능및용도를상실한보철거는하천생태통로복원등의목적을위해하천환경복원의한방법으로널리활용하고있다. 또한외국에서는보의기능상실여부를단순한시설물노후여부만으로따지는것이아니라본래의기능을상실하였을경우에는시설물이노후화되지않았더라도적극적으로철거하고있다. 나. 보에의한환경및재해문제 기능이있든없든하천에놓인보는일반적으로다음과같은환경과재해 문제를일으킬수있다. (1) 하천수정체보는댐과같이하천수를정체시킨다. 그에따라수질악화의가능성이높다특히오염된저니의퇴적으로인한 2차오염문제와종수식물의부패에따른하천수오염문제는상존한다. 이는댐과같이상당량의물을저류시켜 269

320 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 자체정화능력이있는경우보다보와같이소량의물을저류시켜자체정화 능력이떨어지는경우특히심하게된다. (2) 하천생태통로단절보에의한가장큰환경문제는하천생태통로를단절시키는것이다. 이는댐이나보같이하천을횡단하여설치되는구조물의경우피할수없는것이나, 일부어도등의방법으로상 하류를연결시킬수있다. 그러나이러한인휘적인방법은물고기와같은물속에사는고등동물에국한되며, 그밖에수변에사는양서류, 파충류, 식생등은보에의해하천생태통로가완전히단절될수밖에없다. (3) 경관훼손보에의한경관훼손문제도간과하기어렵다. 일부보의경우물의저류로풍요로운수변경관을창출하여나름대로친수성을높여주는효과는있으나. 상당수의보의경우저류로인한상류퇴적, 하류세굴등하천경관을악화시킨다. 그외에도하천을횡단하여설치된보는하천재해에잠재적인문제를가지고있다. 상당수의하천재해유형중하나가보로인한홍수위상승, 부유물집적으로인한주변월류및세굴, 하상세굴로인한주변구조물피해등이그것이다. 2) 서낙동강및낙동강하구언가. 서낙동강수질문제서낙동강은유역의동부를흐르는낙동강이부산광역시강서구대저1동에서파천하여대저수문을통해일부의하천수가유입되면서경상남도김해시와부산광역시강서구지역의경계를따라남류하여녹산수문을통해남해로유출된다. 서낙동강하천의유로연장은 26.8km 이고유역면적이 303.1km 2 으 270

321 4. 낙동강유역의수질개선대책 로유역의폭은동서간최대거리가약 19.8km, 남북으로는약 19.5km 정도로원형에가까운형태를유지하고있다. 유역의북서부에는신어산불모산등이위치하여험준한산계가발달되어있고동부로는낙동강이흐르고있으며, 중앙및남동부는광대한삼각주의충적평야가발달되어있다. 서낙동강유역은산계와평야의복합지형을이루고있으며, 행정구역으로는부산광역시강서구와경상남도김해시일부가포함되어있다. 서낙동강은일반적인하천과는달리유역면적에비해유로연장이짧고상당히넓은수역을형성하고있다. 또한, 하천의상 하류에인공적시설물인대저수문과녹산수문이설치되어있고매우완만한하상경사와느린유속으로인해호소에가까운하천의특성을보이고있다. 특히, 하류녹산수문의배수가없는경우에는서낙동강의전하천구간이흐름이거의없는저수지의형태를보이고있으며서낙동강의하상이평균해수면보다낮아녹산수문의배수도하천흐름에큰영향을미치지못하고있는실정이다. 서낙동강은유역내광활한김해평야의유일한농업용수공급원으로서이용되고있고최근시민들의환경에대한관심의증가와수변공간에서의여가활용등의증가로인해서낙동강의수질에대한관심이크게증가하고있다. 이러한농업용수의이용과관심의증가에도불구하고서낙동강의수질은이에부응하지못하여지역내농민과시민들의끊임없는수질개선요구가있는실정이다. 이에중앙정부및지방자치단체는최근서낙동강의수질개선을위해오염총량관리제, 서낙동강수질개선종합대책등다양한수질개선대책들을마련하여추진중에있다. (1) 하천현황서낙동강은하천의유로연장이 26.8km 이고유역면적이 303.1km 2 으로유역의폭은동서간최대거리가약 19.8km, 남북으로는약 19.5km 정도로원형에가까운형태를유지하고있다. 유역의북부와남서부는험준한산계가발달하고중앙및남동부는광대한삼각주충적평야가발달하여산계와평야의 271

322 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 복합지형을이루고있다. 서낙동강은유역의동부를흐르는낙동강이부산광역시강서구대저1동에서파천하여남서류하다가북부지역의산지에서발원한예안천, 주중천, 신어천등과남류하고있다. 남류하던강물은강서구강동동에서서낙동강으로부터파천하여유역의동부를가로질러흐른평강천및서부지역의산지에서발원한조만강과합류하여녹산수문을통해남해바다로유출된다. 서낙동강유역의하천은서낙동강을비롯한맥도강, 영강천 3개의국가하천과조만강, 예안전, 주중전, 신어천, 지사천둥 15 개의지방2급하천이있다이외에도자연적으로형성된소하천과농업용수공급을위한농수로가복잡하게형성되어있다서낙동강은일반적인하천과는달러매우완만한하상경사와느린유속을보이고있으며, 인위적으로상류와하류에대저수문과녹산수문으로막혀있다. 더욱이녹산수문의배수가없는경우에는서낙동강의전하천구간이흐름이거의없는저수지의형태를보이고있으며, 서낙동강의하상이평균해수면보다낮아녹산수문의배수도하천흐름에큰영향을미치지못하고있는실정이다 (2) 수질현황김해교지점에서의 BOD 농도는연도별로 3.4~8.2 로범위하였으며, 평균 5.7 의농도들보였고강동교지점에서는연도별로 3.8~9.4 로범위하였으며, 평균 6.8 의농도를보였다김해시화목하수처리장이건설된 2000 년이전에는대체적으로 6 이상의높은농도를보였으나하수처리장가동후상당히개선된수질을보이는것으로조사되었다 2004 년서낙동강본류구간중강동교지점에서의월별 B0D 와 Chl.a 농도는강동교지점에서의 BOD 농도는월별로 로범위하였고,8 월에 15.4 의아주높은농도를보였다.Chl.a 농도는월별로 12.6~276.1 로 272

323 4. 낙동강유역의수질개선대책 범위하였고, 역시 8월에 μ g/l 의아주높은농도를보였다. 이는유역내에서배출되는과다한영양염의유입, 하천흐름의정체로인한안정된수체의형성, 하계높은일사량둥으로인해식물플랑크톤이최대번식을일으킬수있는최적의성장조건이형성되어아주높은 Chl.a 농도를나타내었고이로인한자생 BOD 농도가크게증가하여높은 BOD 농도를나타내고있다. 나. 낙동강하구언수질문제낙동강하구는기수역의전형적인생태계를형성하면서오랫동안동적인변화를기초로한생태계평형상태로유지되어왔다. 하지만,1987 년낙동강하구둑이건설됨으로써인위적인수문조작으로인한담수의부정기적유입이이루어지고이에따라낙동강하구해역의염분농도는시 공간적으로큰변화를보여왔다. 낙동강하구해역에서의이러한염분농도분포의변화와염분변화에따른해양생태계에미치는영향에대해서는많은연구가이루어져왔고전문가와시민, 학계, 행정기관등을중심으로수많은논의들이있었었다. 낙동강하구지역은하상구배가다른하천에비해매우완만하여대조기에는해수의영향이하구로부터상류 45 km까지미친다고보고되었고, 실제낙동강하류지역의물금취수장등에서는염해로인하여취수가중단되는일도있었다. 이러한염해피해의예방과낙동강하류지역에서의안정적인용수공급을위해1987 년 11 월에낙동강하구둑을건설하여현재운영중에있다. 낙동강하구둑은수문의높이를대조기시해수위의최고수위보다높게하여밀물때해수의역류를막고하구둑내담수가고이면자연적으로월류하는구조였다. 하지만, 하구둑완공당시인근지역의하수차집관로와하수처리장이미처완공되지않아하 폐수가거의처리되지않은채하구둑내로유입되게되었다. 273

324 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 낙동강원수의존도 '06 년낙동강취수량 640,739 천m3기준 이로인하여하구둑이완공되고물가두기를시작한지불과반년도되지않아 1988 년 6월에하구둑상류담수호의물이썩고저층에무산소상태가되면서물고기가대량폐사하는사태가발생하였다. 이후하구둑수문조작을통하여썰물때에는수문일부를개방하고밀물때는수문을닫는방법으로하루에두번씩담수를해역으로배출하도록운영되고있다낙동강하구둑건설 운영에따른수질에미치는영향은하구둑건설에따른낙동강하류수질영향평가연구에서평가되었는데, 하구둑의상류담수역과하류해역으로구분하여평가하였다. 연구결과에따르면하구둑의정기적인수문개방에의한담수의방류와하상퇴적물의주기적준설등으로낙동강하류의수질은하구둑건설이전에비하여특별히악영향을미치지않는것으로평가되었다. 하지만, 하구둑하류의해역수질및생태계는비연속적인하구둑수문조작에의하여일시에담수가하구해역으로유입되고이로인 274

325 4. 낙동강유역의수질개선대책 한하구해역의급격한염분변화를초래하여생태계에심각한악영향을초래 할수있다는문제는상시제기되어왔었다. (1) 하구둑건설전 후의해역물리환경변화가 ) 조석의영향범위낙동강하구해역의염분혼합양상에대한연구는낙동강수의유출특성에관한연구에서수행되었는데하구지역에서의염분혼합이하구둑건설이전에는하구둑보다훨씬상류부에서해수와혼합이이루어져해역으로유출되면서장자등과무명도사이해역에서충분한수직혼합을이루어균일한염분농도를나타낸다고보고하였다. 그러나하구둑건설후에는하구둑수문을열었을때갑자기담수와해수가만나고담수와해수의원활한혼합이이루어지지않은채외해역으로이동한다고보고하였다. 또한, 담수의유출경로는하구둑건설전에는낙조시낙동강의담수가주로다대포쪽으로인접하여유출되었으나, 하구둑건설후에는을숙도남단을절개하여조성된새로운수로를따라장자등과무명도사이로약 70% 가유출되는것으로보고하고있다. 낙동강하구역에서상 하류유속분포는표층과저층의유속차가상향류인경우에는큰차이가없었으나, 하향류인경우에는 50~60 cm /s 가될정도로유속차가큰밀도류로존재하였다. 또한, 조석파의진폭은하구역의 0~45 km의범위였으며, 진동에서의유량이 50 m3 /s 이하인갈수기사리때에는약 50 km, 조금때에는약 40 km추정되었고조석의영향범위는하상의기울기로부터약 65 km에이른다고보고되었다. 따라서, 하구둑건설이전의기수역은하구둑부터대마등이나무명도사이의좁은하구해역이아니라, 하구로부터삼랑진에이르는구간까지를포함했다고할수있다. 하지만, 낙동강하구둑이건설된이후에는하구둑에서방출된담수가충분한혼합을이루지못하고표층 1~2m 의아주얇은층을이루는 plume 형태로해서해수와전선 (front) 을이루며흐르게되어보다외해 275

326 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 지점까지기수역의범위를확대하게되었다. 낙동강하구해역에서의토사이동은해역의지형변화에큰영향을미치는데, 지형의변화는담수와해수의희석혼합에큰영향을주기때문에수질과밀접하게관계가있다고볼수있다. 하구둑축조후의하구사주의가장큰변화는연안사주지역을벗어난지역까지사질함량이증가하였는데, 이는낙동강으로부터의니질퇴적물유입량감소로상대적인사질함량의증가와하구지역에서의낙동강담수의불규칙한유입으로인한수력학적에너지변화로인하여연안사주지역부근의연안류에의한사질퇴적물의이동메커니즘의변화그리고이지역주변에서실시된인위적인여러사업들에의해발생된것으로보고하고있다. 특히, 하구해역에서의사주군의형성은하구둑건설시기부터서측에서동측으로이동하고있으며, 현재는다대포전면해역에서사주발달이활발한상황이고해수유동의양상은하구둑방류량에따라서조간대지역내의흐름패턴이변화하고있다고보고되고있다. 나 ) 낙동강하구해역의염분농도분포낙동강하구해역의염분농도분포에관한연구는일부연구자들에의해수행되었었는데, 하구둑건설전의염분의연직분포조사에서하구해역은표층이저층에비해낮은염분농도로서조석에의한혼합이우세한이층구조의해역이며, 대조차가 2.2m, 일조부등이나타나는반일주조의하천으로보고하였다. 창조시최강유속은저조후약 2시간 30 분에나타나고낙조시최강유속은고조후 3시간 30 분에나타난다고보고하였다. 하구해역에서의유속은조석주기에따라주기적으로변화하며, 조석이약해지는소조시에는예리한염수쐐기가나타난다고하였다. (2) 하구둑의생태계영향 하구둑건설후낙동강하구해역의수질변화에대한선행연구에서는장림 천의영향을직접받는수로부근에서 COD 와영양염류의농도가증가한반 276

327 4. 낙동강유역의수질개선대책 면에 ph 와염분농도는감소하였다고보고하였다. 또한, 양식김과파래의병해가증가한것으로나타났는데, 이는해조류양식장에서의병해원인으로생활하수및공장폐수등오염물질의증가, 주변해수의정체, 불연속적으로방류되는하천수에의한것으로보고하였다. 앞서낙동강하구둑의건설에따른물리환경의영향에서살펴본바와같이담수와해수의희석혼합작용을변화시킴으로서염분농도의시공간적변동에크게영향을미치는것으로보고되었다. 이러한염분농도의변화는해역에서의기초생산에중요한역할을하는식물플랑크톤의경우우점종이담수남세균혹은하구성규조류등으로쉽게바뀔수가있다. 낙동강하구해역에서의식물플랑크톤동태에가장큰영향을미치는요인은수온과염분구배에서나타나는담수유입이라고하였다. 특히, 낙동강하구해역은해수와담수의점진적인혼합이아니라하구수문개폐에의한간헐적인배출이수층의혼합을주도한다고보고하였고이러한결과로인해식물플랑크톤군집이상이한구조를보인다고하였다. 낙동강하구해역의식물플랑크톤군집구조에가장큰영향을미치는것은염분변화와담수유입이고이에따라종조성과현존량이변화하는데, 특히풍수기의급격한염분농도저하와과도한영양염의유입, 고탁도수의유입등은식물플랑크톤의적응력및우점종변화, 생산력감소등으로나타난다고하였다. 하구해역과같이부영양화된수계에서는세균의활성도가높은편인데, 조석변화가큰하구해역에서의염분변화에따른세균의활성 ( 특히, 포도당흡수능력 ) 은염분의변화가큰환경적인 stress 로작용하여세균의종속영양의활성도를감소시킨다고하였다. 이는어떤인위적인작용에의한염분의변화폭이자연적인작용에의한변화보다크다면해역내에서의자정작용등세균이관여하는과정에악영향이있을수있다고보고있다. 277

328 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 가 ) 하구둑수문의구조및주요시설물낙동강하구둑은총연장 2,230m 이며, 토언제 1,720m, 주배수문부 510m ( 수문폭 47.5m 높이 8m 10 련 ) 로구성되어있다. 주배수문부는홍수량 18,300 m3 /sec(500 년빈도홍수량 ) 를통수시킬수있도록설계된 10 개의수문구조물이며, 그밖에일일선박통과를위한갑문 1개소, 하류의생태문제를고려한우안배수문 1개소와회유성어류의이동을위한어도 2개소가설치되어있다. 접근수로의길이는총 8km로상류로 3km, 하류로 5km이다. 하구둑주배수문은 11 개의교각사이 ( 동에서서쪽으로 1~11 번 ) 에설치된중앙 6개의주수문과가장자리 4개의조절수문으로이루어진다. 두수문모두박스거더형콘크리트교각에고정된 hinge 를중심으로반경방향으로움직이는 'Radial' 형식의수문이다. 각교각의상단부는기계실인데여기에는이수문을들어올리는권양설비가갖추어져있다. 한수문당양쪽 2개의기계실에서연결된권양로프가수문을양쪽에서들어올리게된다. 수문에미치는하중은 Arm 을통해사각거더로, 또사각거더에서교각으로전이된다. 수문의양측면과하단부에는수밀을위한 RubberSeal 이설치되어수문폐쇄시에는공기압축기로압축된공기가관을통해 Seal 에주입되어팽창되며, 수문동작시에는공기를빼주어수축하므로수문이원활히동작된다. 주배수문측면도그림에서보듯, 교각과수문이맞닿는곳에는 Rabbet 이설치되어겨울철수문동작시 Rabbet 을가열하여수문과교각사이의서리나얼음을제거할수있다. 수문부바닥에는지압과수하중의수평성분힘을전달하기위해콘크리트 Sil 이설계되어있고이 Sil 의상 하류에는에이프런암석이깔려있다. 주수문은평상시에는염분침투를방지하기위해닫혀있고유량이많을시개방하는데, 특히유량이많은홍수시수위조절역할이크다. 홍수란강물유하량이 1,200 m3 /sec 이상이되는때를말하며이때는최대방류를위해전수문을개방하여야한다. 주수문은수문진동의위험때문에 Overflow 를하지않으며, 저류방류량에 278

329 4. 낙동강유역의수질개선대책 도제한사항이있다. 주수문의 Sil 은상ㆍ하류에이프런과높이가 같은 SMSL-6.00m 이다. 조절수문은평상시수위조절용으로만들어져있으며보통일일에 2회정도운영한다. 이는특히월류용으로설계되었으나방류량이월류방류량을넘을시저류로운영하며, 홍수시에는주수문과함께완전히개방한다. 조절수문의 Sil 은상류의경우 SMSL-5.00m, 하류의경우 SMSL-7.25m 로주수문과차이가있으며, 상ㆍ하류에이프런은조절수문과같이 SMSL-6.00m 이다. 조절수문의하류 Sil 부이 SMSL-7.25m 인구간은유속을감소시키는감세지역할을하여조절수문의경우주수문보다더많은방류량에서도구조물이견딜수있다. 조절수문상단은주수문과달리스포일러와함께불규칙한이형상을하고있어월류시진동을막는역할을한다. 기타의시설로는모래운반선과어선의통행이가능하도록하는갑문시설 ( 길이50m, 폭 9m,Sil 표고 E.L.-3.5m) 과토언제에설치된수문으로차단되는우측파류에생태보전을위한담수공급과세척을위한우안배수문 ( 폭 3.7m 높이 4.9m 3련 ), 그리고회귀성및소하성어족의통과를위해수문부양안 Wingwal 부에 2개소가설치된어도 ( 폭 1.8m 높이 3.0m 길이 24.0m) 등이있다. 나 ) 하구둑수문운영낙동강하구둑의운영은우기시에는방류유량기준평균 500 m3 /s 이상, 건기에는약 100 m3 /s 정도로흘러내린다. 하구둑수위에대한운영범위는 SMSL(+)0.75m 와 SMSL(+)1.25m 이며, 하구둑상류로의염수침입을방지하기위하여하류수위와의차이가 0.2m 이하일때는수문, 우안배수문, 갑문은폐쇄되어야한다. 유하량이적을때는방류량의 75% 가우안배수문을통해방류되어져야하며유하량이많을때에는수문을통해최대방류를실시한다. 또한,6 개의주수문은평상시에는폐쇄된상태를유지하며, 홍수기 ( 유입량 1,200 m3 /sec 이상시 ) 에는전수문을개방하여하구둑이없는자연상태에가깝도록하고, 조절수문을통한 Overflow 와 Underflow 가모두가능하다. 그 279

330 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 리고, 고조위를감안하여구포수위 SMSL(+)1.0m 를유지하고하구둑상류수위와하류수위차 0.2m 를기준으로하여 0.2m 이상의수위차가생기는경우에는방류를시행하도록하며, 또한우안배수문의상 하류에관련된해양환경보전에필요한방류를위하여하구둑의수문을닫은상태에서집중방류를우안배수문을통하여시행하는경우도있다. 하구둑방류시간은조절수문이대부분 ( 전체시간의 60%, 연평균유량의 20%) 을차지하고있으며, 우안배수문도연평균 30% 정도로개방시간이길다. 이는하구둑하류부의자양분공급측면에서조절수문의개방시간과같게함으로써자연생태에접근하고자하는것이다. 수문개방횟수는수문별로조절수문은연평균약 4,000 회, 주수문은약 1,400 회, 우안배수문은약 2,700 회, 갑문은약 900 회정도이다 국내 외사례 1) 국내사례가. 곡릉천곡릉2보곡릉천곡릉2보는경기도고양시오금동에위치하며, 규모는길이 76m, 높이는약 1.5m 이다. 이곡릉2보는 1970 년대에보좌안측오금동과신원동일대의농경지에농수를공급하기위하여축조되었으나, 주변지역의토지이용변화 ( 비닐하우스등 ) 로인하여취수보로서의용도를상실하였다. 곡릉2보는한국건설기술연구원이주관이되어고양시의협조를얻어중소형보철거시범사업으로 2006 년 4월에완전철거되었다. 280

331 4. 낙동강유역의수질개선대책 그림 곡릉 2 보위치도 그림 보본체철거 (2006 년 4 월 ) a) 하도및좌안전경 ( 좌 : 철거전, 우 : 철거후 ) 281

332 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 b) 상류전경 ( 좌 : 철거전, 우 : 철거후 ) 그림 곡릉 2 보철거현장 (1) 철거에따른영향가 ) 물리적영향보철거전후의하상변동은철거전인 2006 년 4월 1일, 철거직후인 2006 년 5월 30 일, 그리고홍수후인 2006 년 8월 4일에현지측량을통하여분석하였다. 종단하상변동은측량결과홍수전후의하상변동을비교해본결과보상류의경우철거초기에는낮아졌다가다시상승하고있으며, 보직하류에서는철거후에지속적으로퇴적되어하상이상승하고있는것으로분석되었다. 특히, 단면 5-10 의경우, 평수때에노출되어있던퇴적층을홍수가발생되면서심한침식작용이발생하여하상변동이심하게일어난것으로판단된다. 하상재료분석에의한입도분포분석결과, 보상류지역은기존에퇴적층이었던하상이침식되면서하상재료의입경이굵어지고있으며, 보직하류에서는철거공사때토사유출물이퇴적되어있다가홍수가발생하면서모두쓸려내려가서하상이주먹정도의자갈과굵은모래질하상으로바뀌었다. 본구간에서는전반적으로홍수에의한침식작용으로하상재료의변동이급격하게변화하였으나, 본래의하상으로안정화되어가고있는것으로판단된다. 282

333 4. 낙동강유역의수질개선대책 나 ) 화학적영향 BOD,SS 및 TN,TP 평균농도결과를분석해본결과,SS 의경우, 보철거전보다보철거후의값이최상류지점을제외한모든지점에서 SS 값이줄어들었으며,BOD 의경우는보철거전과비교하여현저하게농도가낮아진결과를보여주었다. 이러한결과에서보철거전과비교하여보철거후의수질이향상되고있는것으로나타났다. 그러나보를철거한지얼마경과하지않은짧은기간동안의모니터링으로인하여정량적이라고는판단하기는이르며, 보다장기적인모니터링이필요한것으로판단되었다. 다 ) 생태적영향식생에대한영향으로서는상류가원래소가형성된지역으로서보철거전의저류지부분이보철거이후에도저류지특성을보이고있는것으로나타났다. 보상류의과거저류지부분에물이빠지면서물밖으로들어난지역이새로운식물의생육지가되었으나아직초기단계로서개척자식물만이들어오고있는상태이다. 그림 보철거전후의식생변화 283

334 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 보철거이후 7월에홍수가발생한이후에는저수지수변부의지형이크게바뀌었으며침수식물인말즘의생육지가축소되었다. 보철거에의하여나타난새로운생육지는초기단계에서는주로 1년생의교란지식생이나타나며점차시간이경과함에따라서다년생식생으로천이가일어날것으로예상된다. 저서동물에대한영향으로서는철거전 3월조사에서는곡릉천조사지점에서전체적으로 3문 5강 12 목 27 과 40 종 52 종이출현하였으며이중보상류가 13 종, 보하류가 36 종그리고대조지점이 27 종으로나타났다. 상류지점은수심이깊고정수역을형성하고있으며하상물질이단순하여미소서식지가빈약하여하류에비해출현종수가매우적었으며하상물질이다양하고유수역과정수역이고루형성되어있는하류는생물상도다양한것으로나타났다. 철거후인 6월조사에서는 3문 6강 12 목 25 과 33 속 44 종이출현하였으며이중상류지점은 14 종, 하류지점은 32 종, 보가설치되어있던중류지점은 29 종그리고대조지점은 30 종으로나타났다. 철거후상류의정수역이유수역으로변화되고하상물질의입자구성이다양해지면서철거전에출현했던잠자리류는발견되지않았던반면, 철거전에출현되지않았던납작하루살이류와강하루살이와통날도래류, 줄날도래류도새로이출현하는등출현종에다소의변화를보였다. 그림 보철거전후의저서동물변화 284

335 4. 낙동강유역의수질개선대책 어류에대한영향으로서는곡릉2보의보철거전상류어종은 2목 ( 잉어목, 농어목 )2 과 13 종 ( 흰줄납줄개, 납줄개, 각시붕어, 참붕어, 돌고기, 점몰개, 참마자, 모래무지, 버들매치, 왜매치, 갈겨니, 피라미, 얼룩동사리 ) 이었다. 종수는 13 종, 다양도 1.89, 균등도 0.74, 풍부도 2.23 으로나타났다. 보를제거하기전, 보상류에위치한소의수심이깊었으나보제거후에는수심이 1m 가랑얕아짐으로써하천의상ㆍ하류수계가자연스럽게이어져비록보에의해막혀있던보상류의수량은줄어들었으나하천을통한어류의종적생태통로의형성이이루어져보철거전에는하류에서확인되지않던돌고기, 버들매치, 왜매치가보철거후에는상류, 하류에서모두확인되어어류의이동이원활하게이루어지고있음을알수있었다. 표 곡릉 2 보의철거전ㆍ후종다양도지수변화비교 어류군집양상종수종다양도 (H') 균등도 (E') 종풍부도 (R') 보철거전 후비교 곡릉 2보하류 곡릉 2보상류 대조구간 철거이전 철거이후 철거이전 철거이후 철거이전 철거이후 철거이전 철거이후 그림 곡릉 2 보철거후소상한어류 ( 좌 : 메기, 우 : 참게 )(2006 년 11 월 ) 285

336 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 나. 고탄보한탄강고탄보는 1991 년연천군전곡읍주민상수도보급을위하여한탄강에설치된취수보로 1996 년임진강으로상수원이이설되어한탄강의취수보로서의기능이상실된상태이다. 보의규모는길이 190m, 높이 2.8m 에이르며, 보주변의토지이용은대부분주거지및일부군사시설로이용되고있는상태이다. 고탄보에는신ㆍ구고탄교가걸쳐져있는데구교는 1991 년에보와함께교량이건설되었고신교는 2003 년에새로이건설된교량으로두교량의교각이고탄보에각각 1개씩걸쳐져있는상태이다. 그림 한탄강고탄보위치도 이러한고탄보에서는매년어류의이동의저해, 참게의채취와같은생태적문제가발생하고, 과거 2000 년도홍수기에래프팅을하던시민이익사하는사고도발생되는등지역주민들의철거의지도확고하였으며, 다만, 보상류역우안수변에위치한전원주택주민의철거반대가있을정도였다. 286

337 4. 낙동강유역의수질개선대책 (1) 고탄보철거에따른물리 / 화학 / 생태적영향가 ) 물리적영향보철거전후의하상변동은철거전인 2007 년 5월 25 일, 철거직후인 2007 년 8월 5일, 그리고홍수후인 2007 년 11 월 2일에현지측량을통하여분석하였다. 측량결과보철거직후보상류부에서하상변동 ( 침식 ) 이발생하고, 보하류부에서는퇴적이일어나는것으로평가되었다. 횡단면상으로는보직상류부는전체적으로침식이보하류부에서는여울, 하중도, 사주, 침식등다양한지형으로변모되었다.2007 년 9월홍수를겪었음에도불구하고하상변동이크게발생하지않은것은하상재료가 30cm 이상의호박돌로구성되어있기때문이며, 보다장기적인모니터링이필요한것으로판단된다. 하상재료분석에의한입도분포분석결과, 보철거직후및홍수전까지는하상재료의입경은큰변화가없는것으로조사되었다. 이는하상재료가돌과모래, 점토가맞물려서다져진상태이기때문으로판단된다. 곡릉2보에서처럼, 보철거후에홍수로인하여하상이급격히변화하였던예와는달리본구간에서는전반적으로홍수에의한침식작용이매우느린것으로조사되었으나, 서서히본래의하상으로안정화되어가고있는것으로판단된다. 나 ) 화학적영향보철거후퇴적물이보하류쪽으로유하하여농도가낮아진이유로 SS 농도값이급격히하락하였으며,BOD 는보철거직후에보최하류와보철거구간에서다소의차이가발생하였으나, 보철거후 10 월의조사에서는전체적으로농도가낮아졌고큰폭의차이가사라진결과로보아, 전체적으로약간의수질이향상되고있는것으로나타났다. 그러나보를철거한지얼마경과하지않은짧은기간동안의모니터링으로정량적이라고는판단하기는이르다. 287

338 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 고탄보보철거에따른보상하류수질특성분석 다 ) 생태적영향식생에대한영향으로서는보철거후에보상하류역에서는전체적인개방수변의확대로인하여식생분포에큰변화를주었다. 특히보철거로인하여전체적인물길의방향이변화되어커다랗게형성되어있던사주가축소되었으며, 좌안측사주부는커다란달뿌리풀군락이정착해가는양상을나타내고있다. 또한새로이형성된자안측사주부에는새로운식물의생육지가되었으나아직초기단계로서개척자식물만이들어오고있는상태이다. 그림 고탄보보철거전후의식생변화 288

339 4. 낙동강유역의수질개선대책 저서동물에의한영향으로서는보철거이전과철거이후를비교하면, 보하류역에서는철거후에종이약간상승한반면, 보상류부에서는오히려줄어든것으로나타났다. 이는상류지역의하상물질이다양해지면서지수역이유수역으로변화함으로써줄날도래와통날도래등이새로이출현하여상하류간의연결성이서서히회복되고있는것으로판단된다. 그림 고탄보보철거전후의저서동물변화 그러나보를철거한지얼마경과하지않은짧은기간동안의모니터링으로 정량적이라고판단하기는이르며, 장기적인모니터링이필요하다. 표 고탄보철거전ㆍ후종다양도지수변화비교 어류군집양상종수종다양도 (H') 균등도 (E') 종풍부도 (R') 보철거전 후비교 곡릉 2보하류 곡릉 2보상류 대조구간 철거이전 철거이후 철거이전 철거이후 철거이전 철거이후 철거이전 철거이후

340 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 고탄보보철거전후의어류변화 어류에대한영향으로서는보철거전후를비교하면, 철거이전에보최상류역대조구간에서조사된 16 종이 26 종으로늘어났으며, 특히, 뱀장어, 강준치, 쏘가리와같은어류의개체수가증가되었다. 또한, 보철거전보하류부에서발견되었던멸종위기종인꾸구리가보상류부에서도조사되어보철거에따른어류의소상을확인할수있었으며, 보다장기간에걸친모니터링이이루어져야할것으로판단되었다. 그림 고탄보철거후소상한어류 ( 좌 : 장어, 우 : 꾸구리 )(2007 년 10 월 ) 290

341 4. 낙동강유역의수질개선대책 2) 미국사례가. 미국캘리포니아주 McPherin Dam (1) 철거개요및과정 McPherinDam 은 SacramentoValey 의 ButeCreek 에서 40km 에걸쳐형성되어있는왕연어 (chinooksalmon) 의서식처를개선시키기위하여철거되었다. 댐의철거를위해서공무원, 농민등이협조하였으며, 댐철거의가장큰목적은어장의복원이었다. 특히캘리포니아의멸종위험종에등재된왕연어를보호하는것이가장큰초점이되었다.1987 년에 ButeCreek 에서단지 14 마리만발견되었던왕연어가댐철거와다른하천복원효과로인해서 1998 년에는 20,000 마리이상이발견되었다.ButeCreek 은왕연어 (chinook salmon) 의봄철회유시제일중요한하천으로고려되고있는하천으로왕연어는 SacramentoRiver 전체에걸쳐많이나타나지만매년돌아오는성어의수가 10,000 마리이하로점차줄어들고있었다. 댐이건설되기전에왕연어는캘리포니아에서가장풍부한어종이었으며, 지금은거의사라진내수면어업을뒷받침하던어종이었다. 최근의복원노력은 ButeCreek 의중류구간을따라이루어졌다.SacramentoRiver 의한지류인 ButeCreek 은왕연어가남아있는유일한하천이었지만, 하도를따라여러도수용댐이건설되었으며, 원래이러한댐들의상류는왕연어산란지를제공하는화산지형이다. 주로봄철에회유하는왕연어는캘리포니아에서가장풍부한연어어종이었지만, 과도한댐건설로인하여 1차세계대전이후그숫자는점차감소하기시작하였고,1987 년부터 1992 년까지강으로돌아오는왕연어 (chinook salmon) 의수는 500 마리에도미치지못하였다. 왕연어가멸종위험종으로연방목록에등재될가능성이높아지자이는많은사람들의관심을불러일으켰으며,ButeCreek 에놀라울만한방향전환을가져왔다. 목록에등재된다면수산업종사자들은고기잡이를하지못하게되며, 또한회유기동안캘리포니아남부의취수장들은펌프를멈춰야하고, 따라서농민들및농업단체들도이로인한불리함을느끼게되었다. 서부 291

342 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 운하지구관리사무소 (Western CanalMain Dam,Western CanalEast ChannelDam) 에서는하천을막고수명이다하여제대로기능을하지못하는어도가설치되어있는댐을철거하자고제안하였다. 사무소의계획은상대적으로저렴한취수시스템을대안으로만드는것이다. 사무소는이새로운취수시스템은어류에친화적이었고경작자들에게더많은용수를공급하였다. 이에자극을받아주정부에서는보다많은댐들을 ButeCreek 에서철거하기로결정하였다. 최종적으로결정된 ButeCreek 의복원방법은 1998 년에이미시행된댐철거프로젝트외에서부운하지구관리사무소가소유한두댐 (McGowan Dam,McPherrinDam) 을철거하는것으로결정되었고, 기타어류보호시설이설치되어있지않은소규모취수시설도같이철거하기로하였다. 프로젝트시행을위한총소요비용은 9백만달러에달하였으며, 설계비및시공비, 부대비용을모두포함한금액이다. 서부운하지구 관리 사무소, 미내무성, 캘리포니아도시수도국이각각비용의 1/3 씩을부 담하였다. (2) 복원효과 ButeCreek 의연어개체수는 1987 년에 14 마리의산란개체수가확인된이후로이미놀라울만큼회복되었다. 댐철거를통한복원노력으로인하여 1920 년대이후처음으로 ButeCreek 이 40km 에걸쳐서처음으로방해받지않고자유롭게흐를수있는상태가되었다. 왕연어는이미자유로운강으로돌아와복원의혜택을누리고있으며 1998 년의봄철왕연어성어개체수는 20,000 마리에달했다. 따라서댐철거로인하여산란지에대한접근성이개선되어한때멸종위기에있었던왕연어의미래는이제매우좋아졌다할수있다. 292

343 4. 낙동강유역의수질개선대책 나. 미국미네소타주 Weclch Dam (1) 철거개요및과정 WelchDam 은인근제분소에동력을공급하기위하여건설되어 1세기이상하도를점유하고있었다. 철거되었을때이미대략 30 년동안용도를잃은채방치되어어류의이동을막고, 수질문제와퇴적문제를일으켰다.1994 년미네소타에서는 46,000 달러의비용을들여 WelchDam 을철거하였다. 철거이후지난세기동안한번도발견되지않았던다양한어종이댐상류에서발견되기시작하였다.CannonRiver 는미시시피강에합류하는하천으로 Minnesota'sWildandScenicRiverSystem 을구성하는 6개강중의하나로전형적인온수형 (warm water) 어류서식처를제공한다.Welch 댐은 1890 년대에미시시피강합류점으로부터 21km 지점에처음으로설치되었고, 규모는높이 2.7m, 길이 40m 정도로 1960 년대이후로방치될때까지개인이관리하였다. 이후댐에대한유지보수가이루어지지않아, 주변지역에안전문제를발생시켰다. 이댐은상류서식처에대한접근성을악화시키고수질저하, 유사퇴적등의문제를발생시켜댐을철거하기로결정되었다. 미네소타주정부에서는철거의사결정과정에일반주민을포함시켰으며, 이로인하여댐철거효과에대한지역의과심을어느정도받게되었다. 제안된댐철거에대한반대는거의없었다. 많은지역주민들은 WelchDam 이더이상필요가없고, 구조적으로안전하지못하다는것에동의하였다. 철거를위한총비용은 120,000 달러가예상되었지만,46,000 달러만이소요되었다. 철거에는대략 3일이소요되었고, 댐철거와하천변을안정화시키는것외에 WelchDam 철거와관련하여다른하천복원작업은수행되지않았다. 미네소타주정부는현장이자생적으로자연스럽게복원되도록하는것을최선의방법으로선택하였다. (2) 복원효과 WelchDam 의철거는여러면에서이득이되었는데, 어류와야생동물, 하 293

344 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 천경관개선등에크게도움이되었다. 이전댐이철거되면서 1세기동안잠겨있었던여울이드러났다. 여울이드러나면서주변주민들은예전하천모습을다시볼수있게되었다. 댐과관련되었던퇴적과수질문제는댐철거와함께사라졌으며, 다양한어류와야생동물을위한하천서식처가마련되었다. 특히댐철거이전에는전혀발견되지않았던다양한어종이댐상류에서발견되었으며카누등을이용하는관광객이증가하여주변지역의경제적가치도크게성장하였다. 다. 미국코네티컷주 AnacondaDam (1) 철거개요및과정코네티컷주의환경보호국은지역자원봉사자들, 민간및공공기관과제휴하여 NaugatuckRiver 유역을복원하기위하여 1999 년 AnacondaDam 을완전히철거하였다. 한세기만에최초로어류및기타수중생물의이동을기대할수있게되었다.NaugatuckRiver 는코네티컷주에서발원하는유일한대하천으로 Americanshad 등의회유성어류들의서식터전이었다. 하지만 1800 년대의산업혁명기간동안댐의건설은계속되었고, 이러한댐들의어장은사라지게하였으며, 산업의성장이끝난이후에는기능이없어진댐들만이홀로하천에남게되었다. AnacondaDam 은이댐들중철거된첫번째댐으로, 댐의철거는 1999 년 2월에발생한위급상황으로인하여앞당겨졌다. 홍수와결빙에의해서댐은거의파괴되기직전이었고댐이무너지기시작한지일주일안에완전히철거되었다. 철거이후로토사는하류로움직이기시작했으며, 강은원래의물길을회복하기시작했다. (2) 복원효과 AnacondaDam 및다른대부분의댐이철거되자대부분읜 Naugatuck River 에서어류이동로가복원되었고, 결국은전체구간에물이자연스럽게 294

345 4. 낙동강유역의수질개선대책 흐르는하천으로완전히복원될것이다.Naugatuck 하천시스템의복원은 하수처리장건설로뒷받침되었으며가장오염된하천으로악명높았던수질 문제도급격히개선되었다. 라. 오리건주 BearCreek 의 Jackson StreetDam 철거 (1) 철거개요및과정 Jackson StreetDam 은 BearCreek 의물을 RogueRiverValeyIrrigation District(RRVID) 의관개수로에공급하기위한목적으로오리건주 Medford 시의 BearCreek 에 1960 년에설치되었다. 보의건설로인하여어류의이동이부분적으로제한되었고, 하천에서의어류서식처가사라지게되었으며, 점차저수지의수질이악화되어악취와조류로가득차게되어시립공원을이용하는시민들에게불쾌감을주게되었다.1980 년대초에 Medford 시는관련단체와함께대책을협의하여보로발생한문제점들을해결하기위한가장경제적인방법이보를철거하는것이라고합의하였다. 대신에관개를위하여기존취수보를대신할수있는다른구조물을설치하기로하였다. 이러한보철거결정은관련된모든단체뿐만아니라 BearCreek 과강에살고있는회유성어류들에게도큰도움이되었다.BearCreek 과그지류는은연어 (coho salmon), 왕연어 (chinooksalmon), 철두송어 (steelhead) 와같은회유성어류들과정착성어류들에게서식처를제공한다. JasksonStreeDam 은 BearCreek 하류로부터 17.7km 지점에위치해있다. 이보는본류인 RogueRiver 로부터상류로이동하는회유성어류들이마주치는첫번째주요관문인데, 특히잘못설계된어도로인하여어류이동에큰장애가되었다. 보에는상류로의어류이동을위해어도가설치되어있지만, 시공결함으로인하여오히려어류의이동을막거나지연시켰다.1978 년이래로지역정부는수질개선을위해계속하여노력해왔지만,1998 년보가철거되기이전에, 이러한노력은침전물발생, 조류성장등으로인하여계속 295

346 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 하여방해받았다. 게다가실트와부유물로가득찬저수지는 Medford 시내의모든악취의근원으로민원의대상이었다. 보철거를계획하기위해서는기존관개지역에동등한성능의관개용수공급시스템을제안하는것이필요하였다.13 년에걸쳐이루어진합의에기초하여, 기존에설치된보를대신하여어류등에피해를덜어주는도수용구조물을기존보를대신하여설치하기로한것이다. 새로설치된구조물은기존보높이의대략 1/4 정도였고, 회유성어종이상하류로쉽게이동할수있도록설계되었으며, 구조물상류에소량의물이남아어류의이동을보조하도록설계되었다. 또한새로운도수용구조물은관개용수로로어류가들어가지못하도록어류보호망을완비하였다. 보철거를위한주요비용은오리건주와 Medford 시가부담했으며, 민간단체인 OregonTrout 와미개척국 (USBR) 에서보철거를위한추가비용을제공하였다. 보를철거하는것은 Medford 시가진행한프로젝트의목적을최소의비용으로달성할수있는최선의대안이었다. (2) 복원효과보철거를통해상류저수지에밑에잠겨있던대략 0.4km 정도의하상이복원되었으며, 회유성어류를위한상하류어류이동로가개선되었다. 상류로의이동로는어설프게설계되었던어도대신에쉽게이동이가능한일련의 0.3m 낙차공을설치하여개선하였으며, 또한이낙차공시설이하류로의이동을가능하게하여어류들이더이상이동에곤란을겪지않게되었다. 보로인해서가장큰영향을받던은연어뿐만아니라다른어종들도기존보의상류에서발견되기시작하였다. 하천이새로이복원되면서강턱이어류를위한양육지로제공되며수변의식생이복원되었다. 296

347 4. 낙동강유역의수질개선대책 그림 Jacksonstreetdam 철거전 후 마. 펜실베이니아주 ConestogaRiver 에서의 Rock HilDam 철거 (1) 철거개요및과정 1996 년부터 1999 년까지, 펜실베이니아남동부에위치해있는 Conestoga River 와지류로부터총 7개의보가철거되었다. 철거된보들은모두이미기능이없어진보들로지역경제와문화에매우중요한 Americanshad 가과거에이용했던 Cestoga 의산란지에접근하는것을막아버렸다. 또한철거된보들은보다작은이동성 (migratory) 및정착성 (resident) 어류들의이동을막음으로써전체 Conestoga River 생태계의기능을퇴보시켰다. 펜실베이니아 FishandBoatCommission 은미환경보호청의체서피크만을위한회유성어류이동로및하천서식처복원프로그램의원조를받아보들을철거하였다. ConestogaRiver 는펜실베이니아남동부지역에있는 LancasterCounty 에위치해있으며,SusquehannaRiver 의가장큰지류로, 이전에건설된수많은보들이물을저류하고있었다. 이러한보들중많은보들이더이상건설될때의목적으로이용되지않고있으며, 파손되어방치되어있거나, 버려져있었다. 보의영향으로인하하여하천환경이저하되고홍수위험도가증가함에따라이보들중 7개의보가철거되었다. 보의건설로인한가장큰영향은역사적으로 Conestoga 본류에서발견되는 American shad 의회유개체수의감소이다. 이러한회유는 ConestogaRiver 와 SusquehannaRiver 에보가건설됨에따라 297

348 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 사라졌으며,riverherring 과미국장어 (Americaneel) 와같은소형회유성어종과 waleye 나송어같은정착성어종들에게도명백한영향을끼쳤는데, 이러한종들은그생명력을지키기위해서최적화된서식처로의접근을방해받지말아야한다. 주의전지역에있는불필요한보들의철거를촉진하기위해서, 펜실베이니아환경보호국 (PennsylvaniaDepartmentofEnvironmentalProtection) 은보소유주들이원하지않거나안전하지않은보들을먼저철거하기시작하였다. 철거과정은중대규모하천에보를소유하고있는소유주들중보철거에관심이있는소유주들에게철거를권유하는것으로시작되었다. 보소유주가관심이있다면, 보철거의영향을받는주변토지소유주들에게알렸으며, 관심의정도에따라, 보철거의잠재적영향을토론하기위하여공개토론회가개최되었다. 공공의견을청취한이후에보철거를위한공학적설계가이루어졌으며, 환경평가가수행되고, 유사와침식, 제어계획이수립되었다. 이러한계획은미공병단 (USACE) 에의해서승인되었다. 전체허가과정은대략 12 에서 18 주가소요되었다. 보철거를위한재원은미환경보호청의체서피크만을위한회유성어류이동통로및하천서식처복원프로그램에서지원하였으며, 이프로그램에서필요한비용중 50% 는연방재정이아닌다른곳으로부터조달되었다. 펜실베이니아 Fish andboatcommission 이나머지재원중대부분을지원하였다. 다른지방자치기관이나민간단체에서도보철거를지원하거나기여하기위해서일부재정을지원하였다. (2) 복원효과 ConestogaRiver 에서보를제거한후 40km 의하천구간이자연스러운흐름조건을유지할수있도록복원되었다. 이보의철거에도하류지역의장애물로인해서회유성어류들이이지역에도달할수는없었지만, 그럼에도불구하고정착성어종들을위한생태계를복원시켰다는것은크게의의를가 298

349 4. 낙동강유역의수질개선대책 진다.ConestogaRiver 가정착성어종들을위한최적화된산란지와서식처를제공하기때문에, 이러한보들의철거는이러한어종들의개체수의증가와질을크게개선하였는데, 이러한정착성어종들은,large waleye 나전어 (gizzard shad) 와같은어종으로, 보철거이전에는 ConestogaRiver 에서그리풍부하지않았다. 개별보철거가이루어진후 1년만에,Conestoga 에서의하천환경은크게개선되었다. 하천강턱은안정화되었으며, 더이상침식이발생하지않았다. 하천경사는크게개선되었으며, 하천흐름은복원되었고, 유사는하류쪽으로흘러가며, 하천의미생물도돌아왔다. 이러한모든것들이 Conestoga 가훨씬건강한하천생태계로돌아왔다는사실을시사한다. 그림 Rockhildam 철거전 후 (americanrivers 등,1999) 바. 노스캐롤라이나주 NeuseRiver 의 QuakerNeck Dam 철거 (1) 철거개요및과정 QuakerNeck Dam 은 1952 년에화력발전소에냉각수를공급하기위하여건설되었으며보철거를위해보소유주, 공무원, 어장관계자, 환경단체등이모여서팀을구성하였다. 그들은거의 5년동안법률과안전성조건을만족하는가장비용효율이높은계획을찾기위해서같이일하였다. 철거는 1997 년에시작되었으며,1998 년에완료되었다. Neuse River 는줄무늬농어 (striped bass),american shad, 전어 (hickory 299

350 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 shad),alewife,bluebackherring, 두종류의철갑상어, 미국장어 (American eel) 와같은수많은중요한회유성어류에게서식처를제공한다. 노스캐롤라이나동쪽지역에는예전에는제재소나수력발전을위해서쓰여졌던많은보들이여전히많이버려져있다. 또한이러한보들의존재로인하여수백마일에달하는회유성어류의서식처에대한접근이여전히방해받고있다. NeuseRiver 에회유성어류관리를담당하고있는환경관리청은어류이동에서가장해로운것이이러한보라고이야기한다. 바로이러한보들중의하나가 QuakerNeckDam 이다. 이보는 NeuseRiver 의하구에서 225km 상류에위치해있으며, 상대적으로작은보임에도불구하고, 이보는이전에회유성어류들이이용해오던보상류의산란지에대하여접근을못하게막아버렸다.QuakerNeckDam 은어류들의회유를방해할뿐만아니라노스캐롤라이나지역에사는많은주민들의관습마저도바꿔버렸다.NeuseRiver 에서다음과같은 American shad 어획고의급격한감소로인해서,Quaker NeckDam 건설이전에는 70,000 파운드에달하던것이건설이후인 1996 년에는 25,000 파운드로감소하여, 명백히노스캐롤라이나경제에보가끼치는영향을정량화하여잘보여준다.QuakerNeckDam 과관련한 shad 어획의감소는많은노스캐롤라이나주민들로하여금결국생업을바꾸게하였다. QuakerNeckDam 철거의초기단계는 1989 년에 USFish and Wildlife Service 가이보를회유성어류에대한장애물로분류하였을때시작하였다. 이러한분류의결과로 1991 년에 CoastalAmericaPartnership 은이보를어류이동로개선을위한후보로선정하였다. 보의소유주인 CP&L(Carolina Power& Light) 은보철거에반대하지않으며, 필요한용수취수문제만해결된다면보를철거해도된다고동의하였다.1993 년에미공병단은유연한해결책을찾아내었는데, 발전소의취수로에 NeuseRiver 를막지않는 22.5m 폭의위어를만드는것이다. 그러나모든복잡한재정상, 안전상, 법률적인문제를해결할때까지 3년이더필요했고, 그때서야보철거가시작될수있었다.1997 년 12 월보철거는시작되었지만, 보는소규모보임에도불구하고 300

351 4. 낙동강유역의수질개선대책 매우잘만들어져있어서결과적으로 1998 년 9월이되어서야완전히철거되었다. 오랜철거기간동안보뒤에퇴적되어있던유사는천천히강하류쪽으로흩어져사라졌다.QuakerNeckDam 철거를위한총비용은 205,500 달러가소요되었다. 많은정부기관과비정부조직이보철거를위해서함께일하였으며, 이러한연대에의한협력노력은프로젝트의성공에결정적으로기여하였다. (2) 복원효과 NeuseRiver 는이제하구로부터대략 350km 에이르는상류구간에이르기까지더이상장애물이없는하천이되었다.QuakerNeckDam 의철거로어류산란지에대한이동로는영구히복원되었다. 회유성어류는과거에산란지로이용되던 NeuseRiver 의산란지중에 90% 에해당하는지역으로돌아올수있게되었다. 보철거는회유성어종중다음과같은 8종의어종에크게도움이되었으며, 줄무늬농어, American shad, 전어 (hickory shad), shortnose 철갑상어, 미국장어 (Americaneel) 등이포함이된다. 또한멸종위험종인 dwarfwedgemussel 을포함하는마합류 (mussel) 종들도크게도움을받게되었다. 노스캐롤라이나는이전에미국에서 Americanshad 와줄무늬농어가가장많이잡히는지역이었다. 이러한어장이복원됨에따라, QuakerNeckDam 의철거는전체주의경제와번영에기여하고있다. 어류의개체수는보건설이전수준이나아니면그보다높은수준으로회복될것으로기대되고있으며, 회유성어류의귀환으로 Neuse 강의전반적인생태계건강이회복되고있다. 301

352 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 Quakerneckdam 철거전 후 (americanrivers 등,1999) 3) 프랑스사례가.VienneRiver 의 Maisons-RougesDam 철거 (1) 철거개요및과정 VienneRiver 와 CreuseRiver 합류부 800m 하류에수력발전을위해 1922 년에건설된,Maisons-Rouges 댐은 4m 의낙차를유지하고있다. 건설초기에는제지공장을위해전력을공급하였으며,1950 년에 Electricite de France(EDF) 의자산으로통합되었다. 이댐은모든주요지천의합류점에대하여, 바다로의이동을방해하는가장가까운장애물이었기때문에, 수계에서식하는다양한이동성어류들에대하여실질적인영향을주었다. 특히이러한영향으로이미상류산란지로의접근기회가줄어들면서고통받고있던연어는강에서사라졌다. 하천에살고있던청어류 (shad) 는댐하류에남아있는산란지를안식처로찾아내었지만, alice shad(alosa) 와 twaite shad(alosafalax/alosafirta) 종사이에서의이종교배문제를안고있었다. 여러가지어도가설치되었지만효과는미미했고,VienneRiver 의지류중의하나인 GartempeRiver 에서수행된다양한연어어종에대한재도입계획은주목할만한결과를가져오지못했다 년 1월 4일에채택된 "Loire GrandeurNature(NaturalLoire River Plan)" 에의해서, 프랑스정부는댐운영면허종료일인 1994 년 12 월 31 일에면허를갱신하지않기로결정했다. 이권종료시점에댐의소유주가된주 302

353 4. 낙동강유역의수질개선대책 정부는다른경제적요인으로도균형을맞출수없는이러한영향의중요성때문에댐철거를시행해야만했다. 공사는주정부의 MinistryfortheEnvironmentandTerritorialPlanning 에서감독했으며, 철거작업은 Indre-et-Loire DepartmentofTransport 와 UrbanPlanningandConstructionDirectorate 가주도하였고, 실질적인작업은 EDF 의책임하에이루어졌다. 댐철거를위해서소요된총비용은프랑스프랑 (FF) 으로 1,400 만프랑 (1 US $ = 6 FF) 이었으며, 비용의대부분은 Loire-BritanyWaterAgency 의조력을얻어 MinistryfortheEnvironment andterritorialplanning 에서부담하였다. 댐철거시발생하였던가장주요한어려움은댐철거이후에가장중요한지방세재원을상실하는것때문에고통받게되는몇몇농촌마을의반대였다. 결과적으로이러한마을들에대하여경제적인보조를해주는보충계획이세워졌다. 이러한계획은댐철거재원을조달하는것과같은수준의중요도를가지고처리되었다. 중요한재정지원은주정부와 WaterAgency 에의해서승인되었으며,EDF 와여러지방공공기관들이지역개발을지원하였다. 철거공사는 1998 년여름에시행되었으며, 기술적인문제들은계약기관들에의해서해결되었다. 시공현장중절반은가물막이댐으로막아주변농경지관개를위해필요한용수를저류시켰고, 실질적으로철거작업에는세개의널말뚝칸막이를제거하는것이포함되었는데, 널말뚝을산소아세틸렌절단용토치를이용하여절단한후칸막이사이의흙이나폐자재는중장비를이용하여제거하였다.VienneRiver 와 LoireRiver 는역사적으로극심한토사유출이있어왔기때문에, 예상되는침식및세굴을방지하기위하여하류하상에토사유출방지용턱 (sil) 을설치하였다. 또한이러한턱은상부저수지에쌓여있던토사가천천히이동하도록하는역할을하였다. 저수지퇴사는주로모래였으며, 오염등의문제는나타나지않았다. 저수지에서농업용수를취수하던많은양수장들은주정부에의해서철거되었다 303

354 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 ( 비용은총비용에포함 ). 그러나댐 800m 상류의합류부주변에있던캠핑장은슬라이딩으로고통받았는데, 건물중의하나는건물외벽의일부에금이발생하였다. 이러한것은아마도댐철거로인하여지하수위가 4m 정도하강한것이이유인것으로추정된다. 그림 Maison-RoughnesDam 철거전경 (EuropeanRiversNetwork,2005) (2) 복원효과하천에서식하고있던청어류등의어종은댐철거로인하여크게도움을받았는데, 철거현장상류 20km 지점에서총 433 마리가잡혔으며, Maison-Rouges 댐의 12km 상류인 Descartes 하류의 CreuseRiver 에서는 15 마리가잡혔다.VienneRiver 의 Chatelerault 와 CreuseRiverl Ilete 에서실제로어류들이이용하고있는산란지가발견되었다.Chatelerault 댐하류의 VienneRiver 에서는칠성장어 (lamprey) 도역시발견되었다. 결과적으로새로이칠성장어개체군이 CreuseRiver 의 Saint-Gaultier,GartempeRiver 의 Saulge, Anglin, Cancrenier 까지다시서식하기시작했다 년대 Maisons-Rouges 댐건설이래로댐상류에서살아있는연어가발견된적이없었다. 하지만 1999 년 7월현재새로이연어가발견되었다. 따라서이러한연어의발견과청어류, 칠성장어의증가는 Maisons-Rouges 댐의철거가이러한이동성어종에대하여긍정적인영향을주었다는것을확인할수있다. Chinon 대학에서이러한댐철거를모니터링하였으며,1 차조사결과하상 304

355 4. 낙동강유역의수질개선대책 이댐건설이전으로돌아가고있다는것을확인하였다. 나.A lierriver 의 Saint-Etiennedu Vigan Dam 철거 (1) 철거개요및과정이댐은 1895 년에 Langogne 에전력을공급하기위하여 Saint-Etiennetdu Vigan 의한마을에건설되었다. 높이는대략 12m 정도이며, 이동성어류를위한어도는설치되어있지않았었다. 이댐에의하여상류연어산란지는사라졌으며, 댐이건설되던시기에내수면어업종사자들의강한반대가있었지만, 댐은건설되었다. Langogne 에서는 1895 년에세워졌던댐이일부파손되었을때기존댐에서몇미터정도떨어진지점에새로이콘크리트댐을건설하였고,1950 년에 Electricite defrance(edf) 가댐의소유주가되었다.1994 년 1월 4일에채택된 "LoireGrandeurNature(NaturalLoireRiverPlan)" 에의해서, 주지사는 1994 년 10 월에댐면허를갱신하지않았고, 프랑스정부는 EDF 가직접비용을부담하여댐철거후자연스러운하천상태를회복하도록지시하였다. 철거공사는 EDF 의책임하에시행되었으며, 총비용은 7백만프랑스프랑이소요되었고, 대부분의재원은 EDF 에서직접지원하였으며, 비용중일부는 Loire-BritanyWaterAgency 에서부담하였다. 댐철거공사는소규모홍수가발생하기전까지연기되었는데, 댐수위를낮추기위해서방류하는동안하류지역에서발생할수있는오염문제를회피하기위해서였다. 철거작업은 1998 년 6월 24 일에댐을폭파함으로써시작되었다. (2) 복원효과저수지바닥에퇴적되어있던토사는오염등의문제가없었으며, 대부분모래와자갈이었다. 댐철거현장은급속하게자연상태와매우근접한상태로회복되었으며,1998 년과 1999 년의겨울에기존댐위치에서 5개의산란지가발견되었다. 305

356 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 Saint-EtienneduViganDam- 철거전 (EuropeanRiversNetwork,2005) 그림 Saint-EtienneduViganDam- 폭파전경 (EuropeanRiversNetwork,2005) 4) 일본사례일본의경우 2001 년 4월조사결과농업용수취수용보 326 개를시설의노후화, 취수위치의통합등의이유로철거하였는데, 철거된시설물은 1개를제외하면모두높이 15m 미만의보 / 소규모댐이라할수있다. 일본의경우, 아직하천행정이강제적으로철거를지시하거나, 철거하기위한기준이마련되어있지않은상태로우리나라와비슷한실정이라할수있다. 더욱이일본은보의소유자혹은사업자가독자적으로철거하거나혹은개수하고있는데, 취수면에서본다면소유자및사업자가각각의농업용수에서취수하기보다는농림수산성이조성한보다대규모의효율적인보를보다많이이용하고있는것이현실이다. 306

357 4. 낙동강유역의수질개선대책 가. 무기천와카아유고보무기천의수원은기후현야마겐시에서발원하여기후시나가라가와와합류한다. 유역면적은 138km 2, 유로연장은 242km 인 1급하천이다. 무기천의하천정비사업은 1965 년도부터처음시작되었는데, 최근수위상승에따른월류의위험이있어집중정비사업의일환으로치수안정성을높이고, 주변지역개발로인한농업취수용보의기능저하, 하천생태계의연결성확보를위하여보를철거하게되었다. 이에따라 2002 년에와카아유교하류부에위치한보를제거하기위하여보철거시세굴에의한제방안정성확보를위하여상류우안쪽고수부지의일부를제거하고우안의호안을강화시키고, 하상을준설한후보를철거하였다. 그림 무기천보철거전 ( 좌 ) 보철거후 ( 우 ) 그림 무기천보상류고수부지현황 307

358 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 나. 비젠마에호리천만년보비젠마에호리천은사이타마현에위치하여연장 7.8km, 유역면적은 15km 2 의나카천수계의 1급하천으로마넨보는보하류우안에위치한농경지에농업용수를공급하기위하여 1902 년에건설되었으며, 높이 3m, 길이 6m 의규모였다. 당시의보는노후화된목조판으로이루어졌기때문에노후화에따른개선이요구되는시점이었으며, 물막이보로인하여보상류부에수질또한악회되어지역주민이보철거를요구하였다. 이시기에때맞추어상류부에새로운대규모댐조성이계획되면서 1979 년에철거되었는데, 만년보는매년갈수시에나무판을철거하였기때문에상류부토사퇴적으로인한문제는철거시고려되지않았다. 그림 비젠마에호리천만년보철거전 ( 좌 ), 철거후 ( 우 ) 개선방안 1) 하도구간보정비국내에는수많은보가하천에설치되어용수공급과수위유지시설로이용되고있다. 그러나이러한보의축조로인하여하천생태통로의차단, 보상류부의수질악화, 수변생물서식처의변화, 하천경관훼손등과같은환경적문제는자연환경의보전, 복원의중요성이점차커지는현시점에서간과하기어려운것이다. 더욱이보와같은하천구조물은궁극적으로하천재해의 308

359 4. 낙동강유역의수질개선대책 원인이되는데, 특히구조적안정성이약한노후화된보의경우홍수시급작스러운붕괴, 주변세굴, 홍수위상승등의문제를일으킬수있다. 더욱이원래기능은주변농경지에농업용수를공급하는것이었으나, 주변이완전히도시화되어취수보로서의기능이없어진경우에는더욱심각하다. 이러한경우보를물리적으로철거하거나, 어도의설치및보의정상부를깎아내려보에의한문제점을부분적인해결이가능하다. 기능을상실한보의철거에앞서철거에의한하상변동및하천형태변화등물리적영향, 수질변화및오염된저니이송 퇴적등화학적영향, 생태서식처변화등생물적영향을면밀히검토하고그에관련된기술개발이이루어져야한다. 이를통하여원활한하천생태통로복원과생물서식처복원그리고하천수질개선에기여할것으로판단된다. 선행되어야하는기술개발주요내용은다음과같다. 상류에퇴적된토사의이송과그에따른하천형태변화등물리적변화의분석및예측 보에의해가두어진물이흐르는물로바뀌게됨에따른수질변화, 오염된상류퇴적토의하류이송및퇴적에따른 2차오염문제등수질, 저니질등화학적변화의분석및해결방안강구 보에의해형성된정수형생태계또는토사로매몰된상태의하천생태계가보의철고로유수형생태계로바뀜에따른생태적변화및추이의예측 필요시적극적인보의복원공법적용등에관한기술개발 가. 기능을상실한보의선정 TheHeinzCenter(2002) 에의하여제시된일반적인보철거과정은다음과같다. 보철거결정을위하여보철거의목적, 보철거대상, 보철거원칙을수립하며, 보철거와관련되어있는환경문제, 사회 경제적조건, 관련규정및 309

360 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 정책등에정보를수집한다. 보철거와관련하여대상보와직접적으로관련된문제로부터지역주민들이관심을가지는여러관련민원까지포함하여가장큰문제점이되는부분이무엇인지파악한다. 법률적, 경제적, 사회적, 환경적측면을모두고려하여보철거를통해얻어질잠재적이익을평가하며, 이와관련된하천관리및운영 (riveroperation) 자료를수집한다. 이러한평가는현재및미래의상황을통찰할수있는일련의지표를예측함으로써수행된다. 이전단계를통해파악된보철거를통해얻어질이득및손해, 비용과이익, 민간의지지와관심, 공익과사익에대한지식을모두망라하는판단체계내에서보철거또는보존결정을내린다. 보철거를현장상황에적절한공법 ( 완전철거, 부분철거등 ) 을적용하여수행한다. 보철거후모니터링을통하여관련자료를수집하고보철거에의한영향을평가한다. 다른보철거사업의자료로활용하기위하여모니터링은정해진기간내에계속하여수행한다. 위와같이기존보철거사례를통한연구를통해일반적인보철거과정에대한틀은어느정도갖추어졌다. 나. 보의철거 국내의경우대부분의보는개인적으로설치 사용되기보다는지자체나하천관리청, 농촌공사등에의해관리되고있다. 국내에서철거대상보후보는주민의전반적인여론을반영하여하천관리청이나지자체에서선정하게된다. (1) 기능및용도상실여부판단보철거로인한영향평가단계에들어가기전, 먼저보의기능및용도상실여부를판단하여야한다. 먼저보의기능상실은상류부퇴적, 구조물노후화등으로인하여더이상보가기능을수행하지못하는경우를말하며, 310

361 4. 낙동강유역의수질개선대책 보의용도상실은주변지역의토지이용변화등으로보의용도 ( 국내에서는주로용수공급 ) 가사라진경우를말한다. 따라서이러한판단과정하에서보의기능및용도가모두사라진경우에는철거우선순위가높아지게되며 ( 완전철거 ), 단지기능또는용도만을상실하였을경우에는다른대안 ( 부분철거, 자연형개량 ) 을고려하게된다. 기능또는용도에아무문제가없을경우에는철거대상후보에서제외한다. (2) 주민협의철거대상보선정이완료된이후보철거절차및배후시설조성등에관하여주민협의를진행한다. 완전철거방안및다른대안에대하여주민협의를이끌어내지못할경우, 주민의의견에근접한다른대안을제시하여사업을추진한다. (3) 관련자료수집및보철거영향평가완전철거및대안적용후보로선정된보와관련된수리, 수문및각종인문자료등을수집한후보철거로인한영향평가단계로진행한다. 보철거영향평가인자로는수리, 수문, 수질, 생태, 사회 경제평가인자가있는데수집된자료를바탕으로각영향평가인자별우선순위를결정한다. 일반적으로는보철거로인한유사영향평가가포함된수리평가인자와생태평가인자가높은우선순위를차지하게된다. 수리평가인자에는보철거로인한하천의수리적특성변화, 유사량변화에따른유사특성변화, 하류지형변화평가등이포함되며, 수문평가인자에는지하수위의변화등에대한평가, 수질평가인자에는보상 하류수질변화평가, 생태평가인자에는생태계및서식처변화에대한평가, 사회 경제평가인자에는보철거로인한주변주민들에대한사회 경제적변화에대한영향평가를포함한다. 보철거로인한지역주민들의민원요구가높아질경우다른인자들에비하여사회 경제적평가인자가우선될수도있다. 311

362 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 수리, 수문, 수질등과관련하여평가결과가안좋을경우에는설계방법을개선한후다시평가를시행하며, 계속하여결과가안좋거나다른평가인자에의한평가결과가안좋을경우다시새로운대안을선정한후주민협의과정을다시거치게된다. (4) 보철거사업수행및모니터링, 평가보철거영향평가를단계를거쳐영향평가결과보철거로인한영향이전반적으로긍정적으로나오게되면보철거시범사업을시행하게된다. 보철거시공방안에는완전철거, 부분철거, 자연형개량등이포함된다. 예외적으로생태평가결과보로인하여새로발생한정수형생태계가높은보존가치를지닐경우보보전을포함한생태보전방안 (noactionplan) 을시행하게된다. 국내외적으로보철거와관련한자료가상대적으로부족한상태이므로, 이후에시행될다른보철거시범사업계획수립시활용할수있는자료를물리, 화학, 생태모니터링을통하여자료를수집하여야한다. 또한수집된자료를바탕으로보철거선정및영향평가예측당시예견되지못하였던보철거로인한긍정적인영향과악영향에대한평가과정을수행하여야한다. 2) 서낙동강및낙동강하구둑수질개선가. 서낙동강수질개선방안서낙동강의수질개선을위해관리유형별주요수질개선방안에있어점오염원의경우환경기초시설의확충, 환경기초시설의고도처리시설도입, 환경기초시설의방류수및폐수배출허용기준강화등이있고비점오염원의경우인공습지및저류조설치, 자연습지관리및녹지대조성, 환경친화적농 배수로관리등이있다. 또한, 서낙동강상 하류에설치되어있는대저수문과녹산수문의효율적수문관리를통해유수소통을원할히할수있는방안을강구하고앞선수질개선방안을효율적으로계획 추진할수있는서낙 312

363 4. 낙동강유역의수질개선대책 동강수계관리체제의정비가있다. 본장에서는최근수립된서낙동강유역오염총량관리계획 ( 부산광역시, 2004), 서낙동강수계치수기본조사 ( 부산광역시강서구,2005), 서낙동강수질개선종합대책 ( 서낙동강유역관계기관합동,2005) 에서기수립된계획들을중심으로오염총량관리제의시행, 효율적인수문관리시스템구축 운영에따른서낙동강수질개선효과를평가하였다. 이와더불어수변정화기능강화를위한자연습지관리. 녹지대조성및환경친화적농 배수로관리방안등에대해살펴보았고서낙동강의하천관리를위한각종대책및계획들을검토 조정할수있는협의체의구성 운영과그기능에대해살펴보았다. (1) 오염총량관리제의시행서낙동강유역은 낙동강수계물관리및주민지원등에관한법률 제9 조 ~ 제11 조의규정에따라 2004 년부터오염총량관리제를실시하고 2010 년을목표연도로하여서낙동강유역인낙본N 단위유역에대해부산광역시낙동강수계오염총량관리기본계획및시행계획을 2004 년도에수립하였다. 부산광역시낙동강수계오염총량관리기본계획에서는서낙동강유역이상수원수보호와같이높은수준의수질관리를요구하는지역은아니나, 서낙동강이농업용수로대량이용되고있고서낙동강의수질개선욕구가높아지고있으므로, 해당지역최근몇년간의수질변화추이, 지역의수질오염특성, 장래오염부하전망, 수질악화금지원칙등을고려하여생태적건전성확보를위해목표수질을서낙동강하구 ( 녹산수문 ) 의 BOD 농도를 4.3 로계획의목표를설정하였다 ( 부산광역시공고제 호, ). 또한서낙동강유역의유량을최근 10 년평균저수량을기준으로유역자체유출량 1.261m 3 /s, 대저수문유입량 5.000m 3 /s, 유역내환경기초시설방류수량 0.500m 3 /s 로하여 6.761m 3 /s 의기준유량을설정하였고 2010 년까지서낙동강 ( 낙본N 단위유역 ) 하구녹산수문의 BOD 농도 4.3 를달성하기위해유역내할당부하량을 12,235kg/ 일로할당하였다. 313

364 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 기본계획에서는서낙동강유역내오염원의자연증가및개발사업의시행으로 2010 년 BOD 배출부하량이 22,413kg/ 일로증가할것으로전망하고서낙동강하구의 BOD 농도 4.3 를만족시키는할당부하량 12,235kg/ 일을제외한 10,178kg/ 일에대해그삭감계획을오염총량관리시행계획에서수립할것을나타내었다. 서낙동강유역의행정구역별할당부하량은부산광역시강서구의경우 2,768kg/ 일, 경상남도김해시는 9,467kg/ 일로할당되었고 2010 년까지의부하량증가분을고려하여부산시는 578kg/ 일, 김해시는 9,600kg/ 일의부하량삭감이필요할것이라제시하였다. 서낙동강유역 ( 낙본N 단위유역 ) 오염총량관리기본계획에따라서낙동강유역중부산광역시지역의오염총량관리시행계획을 2004 년에수립하였다김해시지역의오염총량관리시행계획은현재기본계획에맞추어수립중에있다부산광역시시행계획에서는 2010 년까지서낙동강하구 BOD 농도 4.3 를만족시키기위하여강서구지역내마을하수도 46 개소와비점오염저감시설 2개소들연차별로설치하고강동하수처리시설의 BOD 방류수수질기준을 5 로강화하는계획을수립하였다. 시행계획에따라 2010 년까지지역내에서배출되는 BOD 배출부하량 462kg/ 일삭감을통해서낙동강하구의 BOD 목표수질 4.3 이만족되는것으로예측되었다. (2) 효율적수문관리시스템의구축 운영서낙동강의수질개선을위해서는점오염원과비점오염원올관리할수있는오염총량제의실시수변정화가능의강화등의수질개선대책이필요하다. 이와더불어일반하천과는달리하천구배가완만하여자연유하능력이떨어져호소적성격이강한서낙동강의수질을본질적으로개선하기위해서는수문조작올통해수역내의유속올적절히조절하고이를통해수질개선올효과를확보하는것이효율이라판단된다. 따라서하천내유수소통올개선하기위하여인근의낙동강물을대저수문을통해유입하는방안을검토하였고과잉공급에따른서낙동강하류지역의범람예방을고려하여녹산수문의배 314

365 4. 낙동강유역의수질개선대책 출증대방안중심으로살펴보았다. 녹산수문에서의배출증대방안은수문개방시간의중가방안과배수펌프장올이용한강제배수방안이고려될수있다. 수문개방시간의증가방안은신규의펌프장건설이나펌프장운영동력이들지않는자연유하를이용하기때문에비용측면에서장점이있다. 하지만,2005 년 1월부터 6월까지녹산수문의개문시내 외수위차가평균 5.9cm 로영산강하구둑수문개폐시의권고수위차인 20cm( 영산강하구둑수문조작지침, 건설교통부,1997) 에훨씬못미치고있어수위차를고려한개방시간의증가빙안은자연조건상불리하고자연유하되는유량이많지않다. 또한녹산수문개방시평균유속이 0.097m/ 초로서자연유하방식올통한녹산수문의배수시간증가는해수의역류가능성등의문제가발생될수있다. 이와반대로배수펌프장올이용하는경우에는신규의펌프장건설및운영동럭에대한추가비용이요구되지만기존의배수펌프장을이용하여펌프장의활용성을극대화할수있는장점이있다. 서낙동강의수질개선을위해하류지역에서이용될수있는배수펌프장은현재건설중인녹산배수펌프장 ( 수질개선용펌프용량 10m 3 / 초 ) 과기설치되어있는맥도배수펌프장 ( 수질개선용펌프용량 3.3m 3 / 초 ) 를통해 13.3m 3 / 초의유량을강제배수할수있고녹산수문의기존배수능력을포함하면 18.0m 3 / 초이상의배수가가능할것으로판단된다. (3) 기타하천관리방안서낙동강수질개선을위한관리방안으로오염총량관리제의시행, 효울적수문관리시스템의구축 운영외에도자연습지관리, 녹지대조성, 환경친화적농 배수로관리방안둥수변정화기능을강화할수있는관리방안이있다. 현재보전가치가있는자연습지는보존 관리하고서낙동강본류주변지역중개발되어수질에악영향을크게미치게될것으로예상되는지역에대해서는토지를매입하여인공습지또는녹지대를조성하여하천의정화기능 315

366 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 을강화시키는방안이필요하다. 유역내농경지에거미줄처럼엉겨있는농 배수로정비시콘크리트화및직강화하지말고자연적형태를유지하변서식생이풍부한수변환경을조성하여자연정화능력을향상시켜야할것이다. 또한, 하계식물플랑크톤의대량번식을예방하기위하여질소와인의관리가필요하리라보고녹조방지시설, 수초재배섬을이용한수질정화풍의방안이필요할것이다. 서낙동강은현재유역내지방자치단체, 낙동강유역환경청, 부산지방국토관리청, 농업기반공사등다양한주체들이관리하고있다. 하지만서낙동강유역관리를위한뚜렷한목표가없이각자의목표와대책수립으로상호간의체계적이고종합적인관리목표가없는실정이다. 이를위해서는서낙동강관리의목표를종합적으로설정하고이를달성하기위한관리주체간의역할분담이필요하리라본다. 최근유역내각행정기관, 지역전문가, 시민단체, 산업체등이참여하는서낙동강유역관리협의회의역할은아주중요하리라본다. 협의회의기능을보면유역내수질관리대책의협의, 유역내수질개선비용분담방안의협의, 유역내현안사항협의 조정, 유역내지방자치단체간의네트워크기능환경기초시설적정운영을위한기술및설치 운영비지원방안제시, 환경오염개선사업모니터링, 사후평가를통한대안제시, 환경오염예방을위한주민홍보및교육활동등이있다. 협의회를통해서낙동강유역관리및수질개선을위해서는종합적인목표를설정하고유역내오염물질의삭감, 하천수량의관리, 수질의개선등체계적이고효율적인상호간의협조와노력이필요하다. 나. 낙동강하구둑개선방안 (1) 운영개선방안가 ) 하구둑운영개선의필요성과검토방향낙동강하구해역에서는하구둑의인위적수문조작으로담수의간헐적인유입이이루어짐에따라하구해역의염분농도변화가급격하게변화하며, 공 316

367 4. 낙동강유역의수질개선대책 간적으로혼합지역이축소되는등의악영향과더불어담수와해수의원활한혼합작용을저해하는것으로나타났다. 수생생물의서식환경은염분농도의변화에매우크게영향을받으며, 염분농도가급격히변화하게되면특히, 식물플랑크톤군집구조에크게영향을미치게되고나아가하구해역의종다양성과생물생산력에영향을미치는것으로보고되고있다. 특히, 담수로부터공급되는영양염류의공급은하구해역의생산성을높이는중요한요인으로작용된다. 그러나하구둑의수문조작에의한일시적담수유입으로해수와담수의혼합작용이원활하게이루어지지못함에따라하구해역의생산성에도많은악영향을미칠것으로예상된다. 따라서, 낙동강하구해역의생물생산성과종다양성을높이기위하여과거하구둑건설이전과같이상시방류시스템에가까운방식으로하구둑의운영시스템을전환시킬필요가있다. 또한, 하구둑상류의담수권의경우하구둑건설로인하여기수환경의수역이영구담수환경으로확연히생태계변화가이루어진상태이므로용수이용에장애를초래하지않는범위내에서과거기수환경을복원하는방안에대하여동시에고려하여야할것이다. 하구해역에대한생태계의영향을저감시키기위한최선의방안은하구둑을교량으로만사용하는수문의완전개방이라고할수가있다. 그러나낙동강하구둑건설로인하여 2004 년말에낙동강하류지역에 4억 7천만톤의용수를공급하고있으며, 낙동강유역상류의추가용수확보를위한댐개발사업이전혀이루어지지못하고있는형편을고려한다면하구둑의상시개방은현실적으로선택불가능한대안일것이다. 다만, 유역상황이변화하여상류지역에서대체용수의확보가가능할경우검토가능한대안으로판단된다. 나 ) 하구둑운영개선방안하구둑의수위가명지해수위보다높은일수는 155 일에해당하며,0.1m 와 0.2m 0.3m 이내의수위차를보이는일수를포함하면각각 114 일,74 일,36 일에해당하는것으로나타났다. 따라서명지해수위와무관하게상시방류를 317

368 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 위해서는하구둑의수위를 1.2m(EL.) 이상의수위를유지시켜야하며현재하구둑조절수위를 0.3m 이상높일경우낙동강고수부지의침수가능성이우려된다. 따라서현재로서는조절수위를상승시켜상시방류하기어려우나, 기존의운영수위를가능한범위내에서상승시켜운영할경우하구둑의담수방류시간을늘려가능한자연상태에가까운운영방안이될수있을것으로판단된다. 한편구포지점의수위는하구둑지점의해수위에비해약 0.2~0.3m 가높게유지되고있음을알수있다. 그렇다면하구둑방류지점을구포지점으로이동하여방류할경우에는기존하구둑방류에비하여보다오랜시간동안의담수방류가가능할것으로판단된다. 이때구포지점에서하구둑까지는별도의여수로를건설이필요하고이여수로는자연형수로를조정하여하구둑수문개폐와무관하게상시해수와담수가이동하는자연형기수구간으로활용할수있다. 이는하구둑건설로인하여낙동강상류기수지역이영구담수지역으로변화된환경에대해비록일부구간이지만기수환경대체복원지로활용하는방안이될수있을것이다. 구포교지점을방류지점으로할경우수위변화를살펴보면, 하구둑지점에서 12.2 km이격되어있는구포교지점의수위는일최고해수위보다낮은일수가 2002 년한해에 161 일이었다. 또한 2002 년한해에구포와일최대조위의수위차가 0.3m 이상이발생하는기간은 70 일이며, 적어도최고조위와 0.2m 이상의수위차가발생하는일수는 113 일로전체의 31% 에해당하였다. 한편구포지점의수위가해수위보다 0.3m 이상낮은일수는 49 일로연중 13% 에해당하는일수를보였다. 낙동강고수부지의침수가되지않는범위인 0.3m 만큼의하구둑운영수위를늘릴경우연중 49 일은상시방류가가능한것으로나타났다. 해양수위가높은 49 일조차도일최대조석때의수위를말하는것으로한조석중 0.3m 초과하는시간은 1~2시간정도에한정되기때문에고조시해수위상승에의한해수의하천유입을우려해야하는시간은연중극히제한적시기일것으 318

369 4. 낙동강유역의수질개선대책 로판단된다. 더욱이앞서살펴본바와같이구포수위가낮아지는갈수기에는연속방류를하지않아도하구둑건설전에비해특별히염분변동의받지않았기때문에구포수위를 0.3m 높이는것으로하구둑건설전의양상과유사한효과를얻을수있을것으로판단된다. 따라서연중해수위가높은극히제한적시기를제외하면구포지점과하구둑까지건설된여수로는조석에따라해수와담수의혼합이일어나는자연기수환경을유지할수있을것으로판단된다. 이와같이자연상태에근접한여수로구간은하구둑으로인해영구담수환경으로변한기수지역의생태복원공간으로새로운기수생물의서식공간을제공하게될것이다. 아울러현재부산시에추진중에있는낙동강고수부지환경정비사업과연계하여자연기수생태학습공간으로의활용이가능할것으로판단된다. (2) 낙동강하구둑정책방안낙동강하구둑운영에따른담수의불연속적방류로인하여하구둑건설이전에비해낙동강하구해역의시 공간적염분농도분포의변화는하구해역의생물서식환경에악영향을미치며, 이러한악영향을해소시키기위하여다음과같은정책이요구된다. 가 ) 낙동강하구둑운영수위를현재운영수위 (0.9m) 보다 0.3m 높게유지하 면서담수방류시간을늘릴수있어, 담수의불연속적방류로인한하구생태 계의악영향을최소화할수있을것이다. 나 ) 담수상시방류를위하여하구둑의운영수위를 0.3m 높게유지시키고담수방류지역을현재하구둑상류 12 km지점인구포지점에서방류하도록하는방안은낙동강고수부지에일정구간자연형여수로를건설하여상시해수와담수의혼합이이루어지는기수환경을복원할수있다. 319

370 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 4.4 하 폐수처리시설 하 폐수시설계획및관리의선진화를위해서본연구에서는하, 폐수시설처리효율화및유지관리, 하수의재이용, 자동수질관측망의체계적인운영이필요한것으로판단되어이에대한분석을실시하였고, 향후개선방안을제시하였다 현황및문제점 1) 하수처리시설고도화및재이용가. 금호강유역의 TP 처리추가공정설치금호강은낙동강의한지류로서 1970 년대부터산업화및도시화등의근대화를통해대구광역시를지나는중 하류지역의환경부하가급격하게증가하게되었다. 그로인해금호강의오염된물이낙동강을통해하류에전해져그피해는더욱커졌다. 또금호강유역의수질을관리함에있어서유역특성파악과현재유역의수질상태분석이우선적으로이루어져야한다. 금호강유역은하류에위치한대구광역시의주거시설및공업단지로인해수질이심하게악화되었다. 이에정부와대구광역시의금호강수질개선의노력으로현재금호강의수질상태는많이나아진상태이다. 해외의다른나라들은이미물부족에대한대안으로하수처리수를여러형태로재이용하고있다. 공업용수 ( 냉각용수 ), 대수층인공충진, 음용수 ( 싱가 320

371 4. 낙동강유역의수질개선대책 포르 ), 농업용수 ( 이스라엘관개농업의 70% 가고도로정수된하수를사용함 ), 자연생태계복원 ( 플로리다 ) 을위한습지에이용, 최근 Bio- 연료생산을위해하수의유기물을이용하여조류를증식하는데사용된다. 또하 폐수처리이용수에대한해외사례를살펴보면일단용도별로크게 3가지경우로구분이가능하다. 일반재이용처리 (Lowerleveltreatment), 일반재생처리 (Medium levelreclamation treatment), 고도재생처리 (Higher leveltreatment) 로구분가능하다 표 용도별재이용처리특징 ( 환경부,2007) 구분일반재이용처리일반재생처리고도재생처리 대표적인용도 하천유지용수 청소용수 관개용수소량보충 비접촉생활용수청소용수관개용수 지하수충진음용수자원의보충습지보충수 처리목적 유기물 / 부유물질의 제거와소독 영양소 (NㆍP) 제거유기물 / 부유물질의추가제거 영양소 (NㆍP) 의최대제거미량물질의제거 처리공정 2 차처리 + 소독수준 N, P 제거 + 3차처리 MBR+N,P제거 미량물질제거가능공정영양소최저화가능공정분리막 +AOP 등추가 대표사례 남미, 중동, 동남아 일부등저개발물부족 지역 대부분의국가및지역 FloridaSTAR project 미국 Water Factory 21 Singapore NEWater 호주남카브레라 321

372 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 고도재생처리사례 ( 유량및농도는평균값 )( 환경부,2007) 처리장 Flow (m 3 /day) TN ( ) TP ( ) 주처리공정 Graceville, FL, USA 4,160 < 2.5 < 0.50 SBR BNR + 여과 Maryland, MA, USA 8, 혐기 + 산화구 + Bio P Fiesta Village, FL, USA City of Dunedin, FL, USA 18, , Packed bed 분리후탈질 + 화학적P제거 Packed bed 분리후탈질 + 화학적P제거 Parkway, MD, USA 29, BNR + 화학적 P 제거 City of Daytona Beach, FL, USA 37, < 0.50 Packed bed 분리후탈질 + 화학적 P 제거 River Oaks, FL, USA 37, 질산화 + 후탈질 + 화학적 P 제거 Eastern Water Reclamation, FL, USA 43, 분질질산화 / 탈질 + RA 발효이용 Phostrip + 여과 + 화학적 P 제거 H.L. Mooney, VA, USA 68,130 < AS + 분리후탈질 + 화학적인제거 Piscataway, MD, USA 94, Step Feed BNR + Chemical P Himmerfjärden Grödinge, Sweden 95, 유동상 + 여과 + 화학적 P 제거 Truckee Meadows Reno, NV, USA 151, Modified Phostrip + Trickling Filters + 여과 + 유동상후탈질 평균값 47, 후탈질활용 : 6 공정자체고효율화 : 6 화학적인제거 (Phostrip 포함 ): 10개소화학적인제거미사용 : 2개소 (1)TP 처리 TP 는 TN 과같이하천, 호수등의부영양화를나타내는지표로물속에포함되어있는인화합물의합을나타낸다. 인구가많은지역의하천이나호수에 TP 가높게나타나고주로합성세제의조성제로쓰인다. 금호강의경우하 322

373 4. 낙동강유역의수질개선대책 류지역에대구광역시의주거시설밀집과공단으로인해인의발생량이더욱많은실정이다. TP 처리공정은화학적인공정과생물학적탈인공정이있는데, 화학적인공정은 Al,Fe,Ca,Mg 등의양이온과인산이온을결합시켜불용성인화합물을생성하고, 이를이용하여하수내에서응집침전에의한인을제거하는방법을말하며, 생물학적인공정은미생물의인과잉섭취작용을이용하여비교적고농도의인을함유한잉여활성슬러지로인을제거하는공정을말한다. 그중생물학적인공정에는 A/O 공정과 Phostrip 공정등이있다. 1 A/O 공정 A/O 공정은생물학적인제거를위해특별히설계된것으로 2개의반응조로이루어져있으며, 생물학적인제거를위해호기조앞에혐기조를설치한공정이다. 반송슬러지가유입하수와함께혼합되어혐기조에서미생물에의한유기물의흡수가일어나면서인이방출되고다음단계의호기조에서포기되면서혐기조에서흡수한유기물을대사함과동시에인의급격한흡수가일어난다. 발생한잉여슬러지가폐기되면서인제거가일어나고인제거율은과량의인을함유하는슬러지폐기량에따라달라지므로 SRT 가중요한변수이다. 전형적으로반송슬러지는유입수와같이혐기조로반송이되며, 혐기조와호기조는완전혼합반응조이다. 이공정은반송슬러지와함께혐기조로반송된질산염의제거를위한예비조가없기때문에질산화가일어나지않을때가장효율적이다. 이공정에서탈질은호기조에서질산화를위한충분한체류시간을가질때가능하다. 탈질은질산염의제거를위한무산소조가없기때문에충분한정도로달성되기어렵다. 2 Phostrip 공정 Phostrip 공정은 G.V.Levin 에의해 1965 년제안된생물학적화학적인제 거방법을조합한공정으로반송슬러지의일부를혐기성탈인조로보내슬러 323

374 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 지로부터인을방출시켜인과잉상태로만들고인이과잉된탈인조의상징액은석회로침전시켜슬러지는폭기조로반송된다.Phostrip 공정에서인은 2 가지방법으로제거되는데, 인제거는탈인조의상징액으로부터화학적으로분리하고슬러지속의인은잉여슬러지배출을통해제거한다. 다른생물학적인제거공정과같이호기성상태와혐기성상태에서연속적으로미생물이접하게하면정상적인상태보다인의농도가높아진다.Phostrip 공정은생물학적공정에화학적공정을결합한것으로유입수의유기물부하에큰영향을받지않고유출수중의인의농도를 1 이하로유지할수있으며, 많은양의인이석회슬러지로제거됨으로써인을과잉으로함유하는슬러지보다처리가용이할뿐아니라탈인조상징수가총유입하수량에비해매우적으므로인을침전시키기위해소요되는석회의양이순수화학적처리보다적은장점이있다. 폭기조의 F/M 비,SRT 및반송슬러지비등의설계기준치는표준활성슬러지법과유사하나반송슬러지의 20 30% 를탈인조로유입시켜 5 20 시간체류시킴으로써혐기성조건을유지시키고탈인조에서의인방출은대부분탈인조바닥부분으로부터일어나기때문에방출된인이고농도로폭기조에유입되는것을방지하기위해내부반송을실시하거나세정수를주입한다. 표 4.4.3A/O,PhoSrip 공정의장점및단점공정장점단점 A/O 타공법에비하여운전이비교적간단폐슬러지내의인함량이비교적높고비료의가치가있음비교적수리학적체류시간이짧음 높은정도의질소와인의동시제거가안됨높은 BOD/P비가요구호기성미생물체류시간감소시고효율의산소전달장치가필요공정의운전유연성이제한됨 PhoStrip 기존활성슬러지처리장에쉽게적용가능공정운전성이좋음 Mainstream화학침전에비하여약품사용량이훨씬적음유출수내의 Ortho-P의농도를 1.5 이하로안정적으로달성가능 인침전을위하여석회주입필요최종침전지에서인용출방지를위하여 MLSS내 DO를높게유지해야함 Stripping을위하여별도의반응조필요석회 scale에의한유지관리문제 324

375 4. 낙동강유역의수질개선대책 탈인조는통상질산화과정이없을때는 HRT 가 시간, 질산화과정이있을때는 시간으로설계하는데탈인조에서수리학적유량부하는통상전체부하의 15% 이다.Phostrip 공정에서인제거율은다른인제거공정에비해유입 BOD 농도의영향을덜받지만운전비는인침전제거를위한석회주입으로운전경비가많이든다. (2) 금호강의유역특성및수질현황 1 금호강수질자료구축금호강에 TP 처리추가공정설치를위해서는금호강유역의현재수질상태에대한파악이중요하다. 현재환경부에서는물환경정보시스템을구축하여사용자로하여금원하는정보를온라인상에서바로취득할수있게구축되어있다.(htp://water.nier.go.kr/potal/weis/al.htm) 현재이시스템에서는우리나라물환경에대한전반적인자료를얻을수있으며특히환경부에서관리하는만큼수질적인부분과유역환경에있어서다양한자료를제공하고있다. 금호강의현수질상태를파악하기위해서수질에대한자료를수집하여구축하였다. 수질자료는행정구역별, 수계별및관측소이름으로정보를검색하여원하는지역을선택하고웹페이지에서바로원하는기간입력을통해정보를취득할수있다. 각수질자료는년자료, 월자료로구분지어제공하고수질변수로는 ph,do,bod,cod,ss,tn, TP 등을포함한총 39 가지에대해수질측정한자료를제공한다. 관측소설치및수질측정기기설치시기, 수질측정기기설치유무에따라측정된변수자료와기간이각관측소마다다르게제공하고있다. 하지만위에서언급된 BOD,COD,DO 등의값은관측시작시기부터현재까지자료가구축되어있다. 금호강6의경우 1989 년 1월부터관측자료가존재한다. 아래의그래프는금호강하류인금호강6의관측소에관측된자료를바탕으로제작된그래프이다. 금호강 6관측소는낙동강과의합류직전에위치되어금호강전체의오염도를한눈에확인할수있는관측소이다. 그래프에서보 325

376 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 여지듯이금호강의 BOD,COD,SS 는 94 년이후로급격히줄어드는것이보인다. 그리고용존산소량을뜻하는 DO 는점차적으로증가하여실제금호강의수질이과거에비해많이나아짐을보인다. 하지만총질소에해당하는 TN, 총인에해당하는 TP 는 1995 년에한번심하게악화되었을뿐전과비교하여크게나아진부분이있다거나악화되고있는경향을보인다고는할수없다.TP 의그래프는오히려전보다전체적으로증가하였다고볼수있다. 금호강 6 BOD( ) 120 mg/l 그림 금호강 6 에서관측된 BOD 금호강 6 COD( ) mg/l 그림 금호강 6 에서관측된 COD 326

377 4. 낙동강유역의수질개선대책 금호강 6 DO( ) mg/l 그림 금호강 6 에서관측된 DO mg/l 금호강 6 SS( ) 그림 금호강 6 에서관측된 SS 금호강 6 TN( ) mg/l 그림 금호강 6 에서관측된 TN 327

378 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 금호강 6 TP( ) 2.5 mg/l 그림 금호강 6 에서관측된 TP 2 금호강의유역특성금호강유역은 1970 년대이후급속한산업화로인해가정과산업단지에서발생한하 폐수가흐르는하천으로변하게되었다.1990 년대들어정부는낙동강수질개선의주요대책으로금호강의수질개선을우선과제로삼아시행하였다. 그로인해금호강유역의수질상태를나타내는 BOD,COD,SS, DO 등이현저히나아지는것을파악할수있었다. 다음의그림은금호강의토지피복도 (2000,WAMIS) 로금호강유역의토지이용에대한정보를나타낸다. 범례는 1. 수역,2. 시가화지역,3. 나지,4. 습지, 5. 초지,6. 산림,7. 논,8. 밭을나타낸다. 또오른쪽그림은금호강유역의수질측정관측소를나타내는자료이다. 금호강 1은영천지역, 금호강 2는경산지역, 금호강 3~6 은대구지역이다. 관측소의분포도를보면알수있듯이금호강유역의대부분의오염물질은상류부보다는하류부인대구지역의가정및공장에서배출된다. 328

379 4. 낙동강유역의수질개선대책 그림 금호강유역의토지이용도 (2000) 와수질측정관측지점위치도 금호강 BOD( ) mg/l 금호강 1 금호강 3 금호강 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 BOD 금호강 COD( ) mg/l 금호강 1 금호강 3 금호강 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 COD 329

380 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 금호강 DO( ) mg/l 금호강 1 금호강 2 금호강 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 DO 금호강 SS( ) mg/l 금호강 1 금호강 3 금호강 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 SS 금호강 TN( ) mg/l 금호강 1 금호강 3 금호강 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 TN 330

381 4. 낙동강유역의수질개선대책 금호강 TP( ) mg/l 금호강 1 금호강 3 금호강 그림 금호강 1,3,6 관측소에서관측된 TP 위의그래프는금호강유역의상류, 중류, 하류를구분지어나타낸것이다. 상류지역을대표하는금호강 1관측소, 중류지역을대표하는금호강 3관측소, 하류지역을대표하는금호강 6관측소의수질자료를비교한것이다.( 물환경정보시스템 ) 이그래프를살펴보면금호강의오염이심각했던 1990 년대초에서도상 중류에서의 BOD,COD,SS,DO 의측정결과는하류부의결과와너무나도달랐다. 이는하류부에위치한대구의염색공단및산업단지, 가정에서배출하는생활하수가그원인으로판단된다. 금호강의수질은하류지역에위치한대구의공업단지의영향을많이받는다고볼수있다. 그런데주목할만한그래프는 TN 과 TP 이다. 두그래프모두초기의관측값은하류부의 BOD,COD,SS,DO 그래프와차이가나지않는경향을보이지만 1994 년이후의자료를살펴보면특히중류부에서의 TN,TP 그래프는많은차이를보인다. 하류지역의 TN,TP 의증가는합성세제사용에의한가정의생활하수및공장의하 폐수를그원인으로보고있다. 하지만중류부의 TN,TP 증가는토지피복도에서그원인을찾아볼수있다. 중류부에해당되는금호강 3관측소는금호강 1에서부터시작되는경작지를그원인으로볼수있다. 논과밭의경작시화학비료사용으로인해 TN,TP 의증가를야 331

382 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 기시킨것으로파악된다. 금호강상류및중류지역의농업활동지역은전체면적의 31% 이상이농경지로구성되어있고이경작지에서사용되는농약및비료사용량도연간 14ton/km 2 이상으로높기때문에농경지에축척된질소, 인등의오염물질의유출우려가있다.( 박경훈,2003) 계속되는화학비료의사용으로금호강유역의농경지는이미다량의질소, 인등의오염물질이축적되어있기에그대책이필요한상황이다. 또오염물질유출패턴을보면강수량이많은여름철에하천으로유입되는양이많은것으로파악되는데이는축적된오염물질이빗물을따라하천으로흘러들어간다는의미이다. 이에오염물질이하천으로유입되는것을차단하기위해 TN,TP 처리시설설치, 하천주변완충녹지대조성, 화학비료사용을줄이고친환경적인농업기술개발등이필요하다. 나. 하수의재이용현재까지우리나라의물부족에대한우려는이미하루이틀에걸쳐나온문제가아니다. 하지만용수확보를위한댐건설에대해서는시민단체및환경단체의반발에막혀더이상건설한다는것이불가능에가까운실정이다. 또용수수요량에맞춰댐을늘린다고하더라도환경문제등과같은또다른문제를일으킬것이다. 해외선진국을보면생활하수나공장폐수를재이용함으로부족한용수를충당하고있다. 하지만현실적으로우리나라는중수도가격과상수도가격중상수도의가격이적고국민들인식또한중수도는깨끗하지못하다는생각을가지고있어정부에서정책적으로해결해나갈필요성이있다. 중수도는종래상수도에의해급수되고있는많은용수중에서반드시음용수와같은수준의수질을필요로하지는않는용도에적합한수질의물을급수하는것을의미한다. 따라서중수도란사람이마시거나인체에닿지않는물을공급하는시설의총체라고정의할수있다. 또중수도는물의대순 332

383 4. 낙동강유역의수질개선대책 환에서국부적으로순환주기를단축시켜수량부족에대처하는개념이다. 중수도에대한역사는 1926 년에미국캘리포니아에서하수를관개용수로사용한예가있으나본격적인중수도개념은 1960 년경부터발전되었다. 특히용수확보가힘든지역이나수질오염이심각한지역, 인구급증으로인해물부족지역등에서중수도가필요하다. 최근 15 년동안우리나라의수자원문제가기본적인욕구에서복합적이고지역적인문제로발전되었으나우리의물관리체제는이전과거의동일한체제를유지하고있다. 우리의수자원문제는사회와경제발전과함께새로운양상으로나타나고있는데, 이를해결해야할담당조직이불분명하다. 왜냐하면, 우리의물관리체제는, 기본적인욕구를해결하기위한, 기능별정책의수립과사업의추진이용이한, 기존의구조를고집하고있기때문이다. 이를좀더자세히기술하면다음과같다. 첫째는, 우리의물관리체제에는통합조정권한을가진중앙조직이없으며각부처는수직적인자체조직을통하여물관리업무를수행한다는것이다. 국토해양부는각유역에있는홍수통제소와수자원공사를통하여, 환경부는각유역별유역환경관리청과환경관리공단을통하여, 농림수산식품부는농촌공사를통하여, 행자부는소방방재청을통하여, 지방자치단체에물관련업무를지시하고, 지방자치단체는물사용자를관리하는구조를가지고있다. 이러한문제때문에 1997 년 1월국민총리훈령제344 호로서각부처가개별적으로수행하고있는물관리정책을유기적으로통합 조정하기위해 물관리정책조정위원회 가설치되었는데,2005 년 5월그실효성을인정받지못하고폐지되었다. 물관리정책조정위원회 가실패가이유는통합 조정을위한법적뒷받침을받지못했기때문이었다. 이미개별법령에의하여독립적으로추진되고있는중앙부처의물관련업무를하위의국무총리훈령으로통합 조정할수없었기때문이다. 둘째는우리의물관리체제에는유역단위에서물문제를통합적으로다룰조직이없다는것이다. 우리의물문제는이제는전국적인문제라기보다는, 임진강유역의홍수관리, 낙동강유역의홍수관리와수질관리, 금강유역의 333

384 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 상하류용수배분등, 지역또는유역으로특화되어발생하고있다. 또한, 이 러한문제는홍수, 수질, 용수배분등으로문제가표면적으로는 단순화되어 제기되고있지만해결을위해서는복합적인접근이필수적이다. 홍수, 수질, 용수배분등이실제는밀접하게연계되어있기때문이다. 그래서이미유역별로설치되어있는국토해양부의하천관리위원회와환경부의수계관리위원회와같은자문위원회가있지만, 제기된문제들을해결하지못하고있는것이다. 현재까지수자원장기종합계획 (2006, 건설교통부 ) 에의해용수가부족할것으로예측되어댐을추가적으로건설하려는계획에따른시민단체및환경단체와의논란이있었으나실제국민들은물부족에대해크게느끼지못하고있는실정이다. 다만가뭄이나홍수로인한수자원관리의필요성에대한인식만을가지고있지만이것은치수에대한문제이지이수에대한문제가아니다. 분명히우리나라는물부족국가임에는틀림없고국가정책으로물부족에대한대책이필요하다. 우리나라의하수처리수의재이용량은 05 년도연간발생하수량은 66 억톤으로국내최대다목적댐인소양강댐의저수량 29 억톤의 2배이상에달하지만연간하수처리수의 6.9%(4.6 억톤 ) 만이재이용되고있으며 2006 년에는하수처리량의 7.7% 에이르는 4.9 억톤이재이용되고있다.07~08 년기간중에추가로 6개소에서추가로설치할계획을가지고있다.(2007, 환경부 ) 아직까지는하수처리량에비해재이용량이현저히떨어지지만앞으로미미하지만점진적으로확대해나갈것이다. 334

385 4. 낙동강유역의수질개선대책 그림 년도별하수처리수재이용량 ( 출처 : 환경부,2007) 표 용도별하수처리시설처리수재이용현황 (2005)( 출처 : 환경부 ) 장내용수 장외용수 구분 계 소계청소수세척수식수대살수 냉각 용수 희석 용수 기타소계공업용수 농업 용수 하천유지용수기타 재이용량 ( 억톤 / 일 ) 비율 (%) 다른물부족국가에서는대부분하수처리수를재이용하고있으며기존수자원을대체하여생활용수, 농업용수, 공업용수등으로활용하고있다. 미국과일본의경우하천유지용수확보및친수용수등공공성격을띤용도로활용하고있지만이스라엘, 쿠웨이트와같은국가들은물부족에의한주변국가와의마찰소지의문제때문에물안보차원에서재이용을실시하고있다. 또싱가포르의경우상수원수의 75% 를말레이시아에서수입함에따라국가생존차원에서사업을실시하여공업용수및고도처리하여간접적인음용수로활용하고있는실정이다. 335

386 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 각국의하수처리수재이용현황 ( 출처 : 환경부,2007) 구분 일본 미국 Florida 미국 California 싱가포르호주이스라엘쿠웨이트 재 이용율 1.5% (48 만톤 / 일 ) 52% (220 만톤 / 일 ) 10% (170 만톤 / 일 ) 6.7% (9.1 만톤 / 일 ) 7.3% 10% 15% 또우리나라의빌딩에설치되어있는중수도시설이 2006 년 237 여개소 (2007, 환경부 ) 에지나지않는다. 정부에서중수도보급을위해수도법을개정 (2001.3) 하여그동안권장사항으로되어있던중수도설치를대형건물중심으로의무화하고, 하 폐수처리시설고도화를통해광역중수도설치를활성화하여의무적으로처리수를재활용하도록각지자체에게권장할방침이다. 표 연도별중수도시설설치현황 ( 환경부,2007) 계 1999 이전 ,780,223 1,539,115 66,061 9,495 29,916 43,386 44,196 8,540 39,514 아직까지중수도의보급률은떨어지고그시설또한적어상수도요금에비해비싸다. 이에정부에서는하루폐수배출량 1,500 톤이상의공장과건축연면적 6만 m 2 이상인빌딩을신축할때중수도시설을갖추도록법적으로의무화하고또기존건축물에대해서도중수도설치를유도하기위하여중수도를설치한빌딩에대해서는지자체에서조례로수도요금감면등의혜택을주고있다. 336

387 4. 낙동강유역의수질개선대책 표 하수재이용시범사업확대시행현황 ( 환경부,2007) ( 단위 : 천m 3 / 일, 백만원 )+ 구분 처리장명 사업기간 재이용량 사업내용 계 (12개소) 168 생활용수 인천송도 '06 ~ '08 13 사여과, 활성탄, 관로 20km 공업용수 오산 '06 ~ '08 12 역삼투압, 관로 2km 농업용수 강진 06 5 관로 2km 하천유지 용수 천안 관로 13km 공주 '06 ~ '07 10 사여과, 관로 4.8km 여수 '06 ~ '08 12 관로 5.25km 고창 '07 ~ '08 11 관로 5.8km 고흥 '07 ~ '08 3 관로 3.2km 목포남해 '07 35 관로 0.6km 보성 ' 관로 4.9km 고령 ' 관로 1.5km 구미 '07 30 관로 3.5km 또한광역중수도활성화를위해신규하수처리장은의무적으로처리수를재이용할수있도록중수도시설을설치하고각지자체는생활용수등을공급받은자로부터사용료를징수할수있도록하고있으며중수도수돗물사용료가적절해지면중수도의보급은더욱더활발해질것이다. 이에중수도관련법을보완, 중수도처리공정과설치표준모델개발및보급, 중수도수질기준재설정, 광역중수도관련예산확보등이필요하다 (2007, 건교부 ) 년환경부에서국가물수요관리종합대책안으로 06~08 년기간중 733 억원 ( 국고 394 억원 ) 을투자하여 12 개처리장을대상으로전체용수재이용량을 168 천m 3 / 일을목표로시범사업을확대시행할계획이다. 2) 자동수질측정망의운영 수질원격감시체계 (TMS) 는원격자동관측기기를이용하여수질을측정 하고그자료를바로관제센터에제공하여실시간으로수질에대한감시를 337

388 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 하는시스템이다. 수질원격감시체계는하수처리시설, 폐수처리시설, 폐수배출사업장, 또는병원등수질오염의원인이될가능성이있는지역이나건물의배출수질을실시간으로관리 점검하여수질오염사고를예방하는것을목적으로한다. 일본의경우 1일 1,000 m3이상의폐수를배출하는사업장을원격감시하는시스템을 1982 년부터운영하고있다. 미국, 영국, 독일등에서는공공수역에대해서만자동측정시스템을운영하여수질을관리하고있다. 국내에서수질오염물질배출사업장이배출허용기준또는방류수수질기준을초과하여폐수를배출할경우배출부과금을부과하고있으나, 실제배출기간및배출량을기준으로하지않고,1 회측정치를기초로초과배출행위가개선완료일까지지속된것으로추정하기때문에부과금산정방식이불합리하였다. 또한수질보전지역규제합리화를위한규제개혁장관회의 ( ) 에서배출부과금산정방식을개선키로하여폐수의오염도및배출량을과학적으로측정할수있는수질원격감시체계 (TMS) 를구축하되수질자동측정기기부착사업장에대해서는현장지도 점검을면제하고, 자동측정자료에의한배출부과금산정방법을마련하였다. 이에대한대책으로배출사업장에대한지도 점검을현장방문감시에서원격감시로전환하고실제배출량산정에의한배출부과금을부과토록하여지도 점검업무의투명성과효율성을제고하고 3대강물관리특별법에의한수질오염총량관리제를과학적, 합리적으로추진하기위하여 폐수배출업소수질 TMS 구축 을추진 운영하였다. 수질자동측정망의추진현황은다음과같다 월 : 시 도별수질원격자동감시체계 (TMS) 현황조사 월 : 폐수배출업소 TMS 관리계획수립 ( 환경부 ) 05.1 월 : 수질TMS 세부추진방안연구용역추진 ( 환경관리공단 ) 05.2~5월 : 기존배출사업장의측정기기운영실태조사 338

389 4. 낙동강유역의수질개선대책 05.8 월 : 제1차실무전문가검토회의 05.9 월 : 수질TMS 통신표준규격시범사업실시 05.9~10 월 : 자동측정기기신뢰성확인시범사업실시 05.10~11 월 : 수질TMS 설명회및공청회개최 06.2 월 : 수질TMS 구축역무대행사업계약 ( 환경관리공단 ) 06.2~3월 : 수질법및환기법시행규칙개정령안협의및입법예고 06.3 월 : 공정시험방법및성능시험방법개정연구착수 06.5 월 : 관제시스템설치공사계약 : 수질TMS 구축관련수질환경보전법규칙규제심사의뢰 수질자동측정기기의부착대사및사업장은다음표와같다. 또한부착면제사업장은폐수의순환 재이용등으로 1일 200 m3미만배출사업장이나폐 하수종말처리시설및공동방지시설로전량유입사업장, 방지시설설치면제사업장, 배출시설의폐쇄 이전계획이확정된사업장, 연간 30 일미만조업하는사업장, 또는회분식 ( 배치식 ) 수질오염방지시설설치 운영사업장이이에해당된다. 표 수질자동측정기기부착대상종류및사업장 측정기기의종류 부착대상사업장 - 1~3종폐수배출사업장측정항목 : - 처리능력 200m3 / 일이상공동방지시설 ph, BOD, COD, SS, TN, TP - 하 폐수종말처리장부대시설 : 자동시료채취기, ( 수질환경보전법개정전에시범사업으로추진 ) 자료수집기 ( ) '06년시범사업대상사업장 (183개소) : 10,000m3 / 일이상하수종말처리장, 산단폐수종말처리장 적산 유량계 - 공동방지시설적산전력계 - 1~5종폐수배출사업장용수량측정기위와같음 - 공동방지시설 - 1~4종폐수배출사업장폐수량측정기 - 5종사업장중특정수질유해물질폐수배출량이 30m3 / 일이상인사업장 339

390 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그리고원폐수의오염물질농도가폐수종말처리시설의방류수수질기준이하인경우에는해당항목측정기기는부착면제,BOD 와 COD 중오염도농도가높은항목의측정기기 1개만부착하는것으로하였다. 자동측정값의산정기준은다음과같다. 배출허용기준판단기준은매시정각부터 3시간까지자동측정기로측정한시간자료를산술평균한값 (3 시간평균치 ) 이배출허용기준을초과하는경우에해당하고, 배출허용기준초과에따른개선명령및위반횟수기준은 3시간평균치가 1일에연속하여 3회이상,1 주에 10 회이상배출허용기준을초과하는경우개선명령, 위반횟수는 1회로산정한다. 또한초과부과금의오염물질초과배출량산정기준은 3시간평균치에서배출허용기준농도를뺀값에초과시간동안의적산유량을곱하여초과배출량산정하게된다. 그림 수질실시간감시체계구축현황 상기의그림은국내유역에설치된수질자동측정망자료로국내유역에는 한강수계에 14 개소, 낙동강수계에 17 개소, 금강수계에 11 개소, 영산강수 340

391 4. 낙동강유역의수질개선대책 계에 7 개소, 총 49 개소를설치운영중에있으며, 또한앞으로 7 개소를설치 예정에있다 해외사례 1) 미국미국은 1926 년부터하수처리수재이용을시작하였으나본격적인중수도사용은 1960 년부터시작하였다. 미국중수도이용은대부분용수확보를목적으로애리조나및텍사스주와같은남부및남서부지역에서실시되었으나플로리다, 남부캐롤라이나주와같은습윤지역에서도수질오염방지를위해재이용을실시되고있다. 미국의재이용에있어서특징은보건위생상처리수를주로관개용이나공원과골프장의살수용수와냉각용수등과같은비음용수로이용하였으나콜로라도주의덴버와같은용수원의확보가어려운지역에서는음용수로도재이용하는계획을수립하여 1984 년에 DemoPlant 가운영되어안정성을검토되었다.(U.S.EPA,1992). 미국에서도시용수로의재이용을처음실시한도시는플로리다주의피터스버그시이다.1977 년템퍼만으로유출수배출을중단하거나하수처리를고도화해야할정도로오염도가심화되자시위원회는 ZeroDischarge 정책을세워 78 년부터중수배수설비를큰도시재이용설비를갖춘곳으로서약 7천개이상의가정, 콘도, 공원, 학교와골프장등의시설에살수용수, 세척용수, 냉각탑보급수, 기타화재보호용수로공급되었다. 341

392 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 WaterFactory21 의처리공정 또캘리포니아지역에서는지하수로재부하하여상수원으로이용되는대수층을해수의침입으로부터보호하기위해 Orange County 에 Water Factory21 이건설되었다.1965 년 Pilot,Scale 의실험을거쳐 1972 년 3차처리를시작하고 1976 년부터지하수로의부하를시작하였다. WaterFactory21 은아래그림과같은공정을거치면서공정말미에 RO 공정을둠으로써총용존물질의양을 500 mg /l 이하로낮추고유출수에미생물이발현하지않도록주의하였다. 또 WaterFactory21 의유출수는고도의수질을가지는것으로나타났다. 유출수에서대장균이검출되지않았고탁도범위도 0.22FTU 로서 1.0FTU 를넘지않았다 년이후부터엘파소시엣는휴코볼슨어퀘어프레드허비처리장의유출수를부하하고있다. 휴코볼슨어퀘어는엘파소시용수수용량의약 65% 공급을담당하고있는대수층이다. 해마다자연적으로부하되는지하수량의 20 배를사용함으로서대수층의수위는감소하였다. 이에물부족에대한대책으로재처리수를지하대수층에부하함으로써 1990 년에는지하수위가부하하지않았을때보다 2.4~3.0m 가상승하였다. 택사스주는재이용수를사용하기위해 4년간의실험을통해타당한공정 342

393 4. 낙동강유역의수질개선대책 을선택하여지금의운영체제를완성하였다. 그공정은아래그림에서보여 진다. 그림 텍사스주의지하수재부하용재이용수의처리공정 콜로라도주의덴버의경우용수의부족에따라중수도를고도처리하여음용수까지이용가능하게하기위해약 20 년이상연구를지속하고있으며약 10 년동안각각다른공정에대한비교연구를행하고있다. 덴버에서는재이용수를직접적인음용수로이용하기위해많은고도처리가이용되는데마지막유출수는 RO 공정과 UF 공정을거쳐수질이어떻게나타나는가를확인하고있다. 유출수의수질은실제로아주깨끗한것으로측정이되었지만실생활에적용은힘들었다. 그처리수를사용하는시민들이반감을가지고있기때문에하천이나기타공공수역을거쳐야만정화가이루어진다는고정관념속에서이를인식하기때문이다. 미국은 1977 년 CleanWaterAct 개정이후물에대해수량적인부분과수질적인부분을함께고려하였다. 수생태계, 식수, 지표수, 강수, 수질오염, 수질감시등여러종류를세분화하여관리를하고있다.CleanWaterAct( 이하 CWA) 는지표수질과지하수질을직접적으로다루고있지않지만미국 343

394 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 지표수질을보호하고관리하는중추적인법규이다 년부터점오염원에중점을두어가능한최소배출량을지정하여사용하는 NPDES 제도를시행하였으나그결과 1970~1985 년까지 TMDL 이소홀이되어왔으며수질은개선되지않고환경단체의소송에휘말려서 1992 년 TMDL 제도를본격적으로시행하였다. 미국의수질에관련한정보들은미환경보호국인 EPA 에서설립이후계속담당해왔으며 1992 년 TMDL 제도의시행으로오염물에대한모니터링을담 당하고있으며그모니터링은 원격수질감시체제를이용하여공공수역에 대해서만수질자동측정시스템을운영하고있다. 인공위성, 원격수질측정기기등을이용하여측정하고 on-line,radiotelemetrysystem 을이용하여실시간전송하여관제센터에서수질을모니터링한다. 미국의경우는일본처럼오염물질을배출할가능성이높은하수 / 폐수처리장, 공장, 사업장등을따로관리하는것이아니라공공수역즉, 강, 호수, 해안및바다에대한수질모니터링을통해오염물배출에대한감시를하고있다. 미국의수질모니터링은각지방, 주, 연방기관별로운영하며주업무는공공용수의공급정보, 평가및장래수질변동예측수자원및물이용자보호를위한시스템개발을목적으로한다. (1) 위성사진에의한원격수질감시체계미국중서부지역에위치한일리노이주의 Chemetco 공장에서의아연제련에따른카드뮴방출로근처 LongLake 의오염을위성사진을통해모니터링한것이다. 두개의핀사이에은회색의부분이오염된부분을나타낸다. 344

395 4. 낙동강유역의수질개선대책 그림 Chemetco 공장에의해 LongLake 오염에대한위성사진 (2) 원격수질측정기기에의한원격수질감시체계아래그림은 Mystic 강유역의실시간수질감시에대한정보를제공해주는사이트이다. 이사이트에서는지도상의원하는지점을선택을통하여자료를볼수있고또한다운로드도받을수있다. Mystic 강유역의 5개소의실시간수질관측소를설치하여각관측소마다원격자동측정센서를설치하여수질에대한정보를 15 분단위로실시간전송을하고있다. 원격수질자동측정센서를이용하여 ph, 수온,DO, 비전도, 탁도등을측정한다. 또측정한자료는 On-line 또는 Radio Telemetry system 을이용하여전송되고있다. 345

396 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 Mystic 강유역의실시간수질모니터링사이트 그림 원격수질자동측정기기관측소와센서 2) 일본일본은 1965 년이전부터중수도이용시설이설치및이용되었으며빌딩내부및일정지역의잡배수및오수, 주방배수등을원수로이용하는개별순환방식과하수처리장처리수를원수로광역순환방식이있다. 아래그림은일본 346

397 4. 낙동강유역의수질개선대책 의하수처리수를재이용하는형태에대해표로나타낸것이다. 빌딩에는 70 년대중반부터 PilotPlant 를건설하여각처리공정에대한처리효율등을파악하였으며 80 년대에본격적으로보급되었다.70 년대후반에최적처리시스템을개발하기위해정부나지방공공단체들의협력으로오사카시내와수도권지역등에서여러공정으로 PilotPlant 실증실험을하였다. 이렇게실증실험을거친결과 80 년대에는용수재이용시스템의도입이활발해졌다. 일본에서빌딩에적용한중수도사례는 1960 년대에 10 건에서 1980 년대후반에는 792 건으로크게증가하였다. 또하수처리수를이용하는시범사업도활발하게진행되고있다. 빌딩과같이일정한지역의용수로공급하는개별순환방식으로적용된사례는니시신주쿠에위치한구라타공업 ( 주 ) 본사빌딩, 고꾸분지터미널빌딩, 신주쿠스테이션등이있다. 신주쿠, 니시신주쿠에위치한구라타공업 ( 주 ) 본사빌딩의경우 1974 년 4월에설비를설치하여원수를여과한후소독하여재이용되는방식으로처리된처리수는냉각탑부로우수수세변소용으로이용되고있다.1988 년에완성된고꾸분지터미널빌딩은백화점및상가건물로써 1989 년부터중수도설비를설치, 이용하고있으며처리수설비능력은 30 m3 / 일로원수는세면수및잡용수로이루어진잡배수이고처리된처리수는변기세정수로사용되고있다. JR 신주쿠역에인접한신주쿠스테이션빌딩은상가건물로음식점이많고유동인구가많은건물로하루에 200~300 m3의변기세정수가필요하다. 이를충당하기위해 1985 년중수도설비를설치하게되었다. 원수는음식점가에주방배수를이용하고처리수는 250 m3 / 일을생산하여변기세정수로이용하고있다. 하수처리장의처리수를원수로도시의용수로공급하는광역순환방식의대표적인예는후쿠오카와동경시이다. 동경의경우동경시내의개별순환및지구순환방식에의한용수재이용시설설치빌딩은 1992 년도말에 196 건으로행정적파악이되었으며이중에개별순환방식으로가동중인것이

398 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 건이고지구순환방식으로가동중인것이 21 개지구 75 건이다. 동경도는이미공업용수의수원으로 1964 년부터하수처리수를활용해왔다. 강동지구의공업용수도가그것으로 2계통의처리수일부를재처리하여원수로하였다. 이것과병행하여수요억제로물절약을호소하고그구체적인방안으로절수기기의보급에이어물순환이용을대책으로진행되었다. 신주쿠부도심지역은광역순환방식의중수도를도입하였는데낙합하수처리장의처리를고도처리화하여신주쿠부도심지역의대형건물 15 개소에수제변소용수로공급하고있다. 낙합하수처리장은 1980 년대에들어서물사용량이급증하자 84 년부터고도처리시설로서모래여과공정을도입해서처리수의유효한이용을시작하였다. 그대표적인예가신주쿠부도심수리사이클링센터에처리수를공급하여고층빌딩이수세변소용수로이용하는중수도를보급하였다. 수리사이클링센터는낙합하수처리장에서 4천톤 / 일의용량의처리수를공급받아신주쿠고층빌딩에공급하는시설로배수펌프와살균시설을갖추고있다. 후쿠오카의경우 1979 년부터하수처리수순환이용을실시하였다. 부족한수자원을극복하기위해실시한후쿠오카시의하수처리수재이용은정부차원에서실시하였으며하수처리수를수자원으로이용하는일본최초의본격적인시도였다. 하수처리장을중심으로재개발지구의주요수세화장실용수로이용하는것을목적으로계획수량은약 3,000 m3 / 일이나현재공공시설을대상으로약 200 m3 / 일의처리수송수를모델사업으로실시하고있으며 1980 년 6월부터일부물을통수하기시작했다. 또한일본은 1970 년환경오염관리기본법의제정및수립으로수질오염모니터링을시작하였다. 수질오염관리법은강, 호수, 저수지및해안등을공공수역으로정의하고각지방 ( 현 ) 의장에게이수역의오염도를상시감시하도록의무화시켰다. 이에수질오염모니터링시스템이정식으로시작되었고여기에는연간측정계획의수립과측정결과의공포등이포함되어있다. 이후 1978 년 COD 의총량규제법안제정,1982 년호수및저수지, 그리고 1993 년해양에대하여질소및인의환경질기준 (EQS) 을제정하였다.1993 년에유기 348

399 4. 낙동강유역의수질개선대책 성염소화합물과농약에의한환경오염을방지하기위하여보다많은물질이 EQS 에추가되어모니터링을운영하고있다. 일본은현재공공수역의모니터링과국지적배출원모니터링을구분하여운영하고있다. 공공수역의모니터링은인간의건강과생활환경에영향을미치는수역내수질오염을연속적으로감시하여오염발생시즉각적인대처를할수있도록유지하는것을목표로하고있다. 또국지적배출원모니터링은공장이나사업장에서배출되는폐수가배출허용기준이나총량규제기준에적합한지를확인하여공공수역의수질을보존하는데그목적이있다. 현재일본의원격수질자동측정소가유지관리되고있는곳은오사카현의주요하천, 시가현의비와호, 센보쿠하수처리장등에원격수질감시체제를구축하여운영하고있다. 오사카현에는주요하천을따라총 23 개의수질오염자동측정소가위치하고있다. 이수질오염자동측정소는수동모니터링만으로는한계가있는물의특성변화를연속적으로관측하며, 또한비정상수질이검출되었을때신속한대처가가능하다.1981 년에오사카시정부가측정소들을온라인 TMS 시스템으로중앙관제센터와연결하였고오사카현정부는 1982 년에자체적인 TMS 시스템을시작하였다. 이시스템은공장및사업장에서발생하는폐수의 COD 를연속적으로모니터링하여, 총오염부하량관리의적용을평가하는데이용된다. 오사카시환경정보센터는 1971 년부터수질모니터링을시작하였으며,10 년마다장비를개선하면서모니터링을실시하고있다. 데이터의수집과제어방식은폴링방식으로이는중앙감시국의서버가각하천측정국에설치된데이터로거에호출신호를보내고이를밭은데이터로거가측정값을반송하는방식이다. 데이터수집은 5분단위로이루어지고있으며, 측정기기에이상이발생하였을시이를중앙감시국에전송하는시스템을구축하고있다. 공장과사업장은무선통신을이용하여수집된정보를이용한다. 349

400 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 오사카시의수질감시 Telemetrysystem 구성도 그림 오사카시의하천관측소위치도 시가현의비와호는일본에서가장큰호수이다. 약 460 여개의강에서물을 공급받고있으며, 이비와호는킨키지역의주민들의식수원뿐만아니라, 산 350

401 4. 낙동강유역의수질개선대책 업및농업용수로제공되고있다. 그림 비와호처리장전경 그림 비와호오수처리계통도 이런비와호의중요성때문에수질에대한모니터링역시중요시되고있 다.1972 년에인이함유된생활세제의사용을금지하였으며, 비와호의부영 351

402 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 양화방지를위한시가현조례를통과시켜산업폐수속의질소와인을관리하였다. 시가현의모니터링계획은비와호를 47 개의측정지점을설정하고, 수심 0.5m 에서채취하여, 생활환경및인간건강에관련된항목에대하여수행된다. 각측정은월의최초10 일동안수행되며, 채취된시료는 24 시간내로실험실로옮겨져시료에대한분석을실시된다. 센보쿠하수처리장은일처리용량이 90,100 m3인배출사업장으로수질tm 시스템은 COD, 총인, 총질소 3항목과유량계를설치하여수행하고있다. 수질 TMS 도입관련법규로는 1978 년에내해환경보전임시조치법및수질오탁방지법의일부를개정하여법률을공포하였으며, 내각총리대신이 1979 년에화학적산소요구량에관한총량저감에대한기본방침을통지하였고,1980 년에는총량저감계획이고시되고, 총량규제기준이설정되었다. 모니터링에이용되는측정기의유지관리는자체적으로실시하고있으며, 시에서측정기를유지관리하기위해필요한세부적인지침을작성하여사업장을대상으로배포하고, 이를참고하여운영점검표를작성한다. 총량규제기준이적용되는지정지역내의사업장중에 1일평균배수량이 400 m3이상이되는폐수를배출하는곳이있을경우 COD,TN,TP 에관한수질자동측정기와배수량을측정할수있는유량계를설치하도록의무화되어있다. 그림 센보쿠하수처리장하수처리계통도 352

403 4. 낙동강유역의수질개선대책 3)EU 사례가. 독일사례독일내에는라인강 (7 개주통과 ) 과엘베강이라는두개의큰강이있는데수질의감시및관리는각주 ( 독일은 16 개의지방정부가있는연방제국가임 ) 에서맡고있으며연방정부는국제관계에만주로관여하고국내의경우는조정역할을수행하고있다. 독일의수질관리는연방정부-주정부-개별단위 (District) 로구분하여운영하고있으며각주마다독특하고고유한표준절차 (standard method) 에따라운영 관리하고있으므로주 정부수질자료는 online 으로연결되어있지는않다. 라인강의경우는강연안국가 ( 스위스, 프랑스, 독일, 룩셈부르크, 네델란드 ) 로구성되는국제위원회인 IKSR (International Kommissionzum SchutzedesRheins) 에서수질의감시를담당하고있고라인강의독일영역에는 IKSR 의수질자동측정소가 9개,DKSR( 독일수질보전위원회, 국내주 정부간의협의체,Deutsch Kommission zum Schutzedes Rheins) 측정소가 14 개, 총 23 개 (3 개는양쪽의기능을동시에수행하고있음 ) 의수질감시지점을설치운영되고있으며 DKSR 소속측정소에서는라인강의수질을상시자동모니터링하고있으며전체적으로는 176 채취지점중 4 0~50 개를모니터링하고있다. 각주별로수집된측정자료는 2개월마다평가되어지고다른주로는이메일또는 CD 로전달된다. 독일의수질자동측정소는측정항목으로크게생물경보장치를이용한오염사고감시와화학적분석장비를이용한유기미량물질의스크리닝과정으로나누어진다. 생물경보장치는다양한오염물질의영향을파악하기위하여복수종의생물감시장치를운영하는추세이고화학적인분석은주변의잠재적인오염원으로부터배출되는오염물질을검출할수있는측정장치를설치 운영하며, 다양한오염물질을정밀하게검출할수있는 GC/MS 분석방법을병행하여오염원을파악한다. 353

404 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 (1) 노트라인베스트팔렌 (NorthRhine-Westphalia) 주수질관리 NRW 주는라인강중하류에인접해있으며 1978 년이후라인강하류와그지류의수질감시를담당하고있으며인접국네덜란드의수질에직접적영향을미치는곳이므로네덜란드와도공조체제를이루며수질감시체제를운영하고있다. NRW 주에서는 STUA(North Rhine-Westphalia EnvironmentalProtection Service) 소속의 12 개기관1) 이수질감시업무를담당하고있다.NRW 주의수질감시주요목적은주요오염물질의단기간수질변화에대한조기감시, 오염물질무단방류상시감시, 생태계를고려한자연하천수의안전성확보를위한장기간수질변화감시로서자연하천수의수질감시에대해서는 LUA NRW (thestateenvironmentalagencynorthrhinewestphalia) 에서주요책임을맡고있으며, 이기관의모체는 LWA NRW (thestateagencyfor WaterandWaste) 로서한국의지방환경청과유사하다. 연방주의수질보전법에의해이들기관은 Rhine 강과주요지류의수질, 수로, 하천퇴적물, 지표생물에대한감시가주활동분야이며 NRW 주에서는크게단기간의수질변화와집중적인수질감시를위한초기경보모니터링시스템과장기간수질변화및수질의체계적인관리를위한장기모니터링시스템으로구분하여수질보전정책이운영되고있다. -초기경보모니터링시스템수질오염조기경보를위한수질감시시스템은 LWA에서담당하고있으며 1978 년이후라인강과그지류의감시를위하여 3개의유인측정소와 10 개의무인측정소를설치하였다.1986 년에는산도스사건을사전경보함으로써수질관리에큰실효성을얻고있다. 무인측정소의데이터는원거리통신망에의해 LWA의저장소에집약되도록설계되어있으며, 데이터의유효성여부를판단하여실시간으로중앙정부에전송하고있다. 354

405 4. 낙동강유역의수질개선대책 -장기모니터링시스템장기간수질변화에대한체계적인감시는 NRW STUA 의 12 개기관과 NRW 수질모니터링시스템을통하여 LUA NRW 에의해수행되며특정지역의오염원특성및물이용등을고려한측정체제가운영되고있다. 장기간수질감시시스템의주요목적은크게생태계를고려한자연하천수의수질보전과물이용의안전성확보이며노트라인베스트팔렌주의수질감시네트워크는 3,500 개의기본측정지점으로구성되며 5년마다최소 2번이상의생화학적분석을통한수질감시가수행되나보다집중적인수질감시가필요하거나특정의문제가발생된지역에는복합측정지점을통한수질감시가수행된다. 이들측정소는일정기간동안만운영되기도한다. 추천지점에서는 Rhine 강과지류,Ruhr 강의수질에대해서생물 화학적분석및방사성물질분석을통해하천의수질현황을집중적으로감시하며장기간수질감시시스템은노트라인베스트팔렌주지역수질감시외연방주단위국가 / 국제적책임범위의수질감시에도기여하는데독일서부선박운행수로와 German-Dutch 국경지역의수질감시및라인강지류의농약함유량측정등이이에해당된다. 수질감시시스템을통한분석결과들은모두노트라인베스트팔렌주의수질기준과비교되며일부수질항목은유럽연합 (EC) 의수질기준에의해서도평가되며평가된수질측정자료는연간보고서 (WaterQualityReportsofthe StateEnvironmentAgencyNRW) 를통해공표되고 5년마다갱신되는노트라인베스트팔렌주및독일연방정부의 waterqualitymap 의기본자료로이용된다. (2) 함부르크시수질자동측정시스템함부르크시는지하수를식수원으로사용하고있으나, 지하수의과다채취사용으로오염된지표수가지하로유입, 지하수의오염을유발할우려가있기때문에주요지점에수질자동측정소를설치하여상시감시하고있다. 엘 355

406 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 베강에는 1988 년에자동측정시스템을구축하여 11 개의자동측정소 ( 약40km 간격 ) 가있으며강의대표수질을분석하기위해강양쪽측면에번갈아측정소를설치하고있다. 측정소는조적조 ( 組積造 ) 나컨테이너형태가있으며, 바다와인접한지역에는조수간만의차이로인해바지선위에측정소를설치하여운영하고있다. 일부측정소의외부형태를주변경관과동떨어지게미관을고려치않은이유는, 이런형태가유지보수비용을절감시키는효과가있기때문이다. 측정항목은공통적으로수온, 용존산소 (DO), 전기전도도 (EC), 수소이온농도 (ph), 탁도등을측정하며측정소의설치목적및경제성을고려하여 Bio-Monitor( 물고기, 물벼룩, 조류등 ) 등을선택적으로설치 활용하고측정데이터는 1년마다연보를작성하고있다. 중요지점에위치한측정소에서는생물감시장치를복수로운영하고있는데, 오염물질에따라다른반응특성을보이는감시종을채택하여오염사고가능성에대비하고있다. 독일의생물감시장치설치현황을보면 DaphniaToximeter 가총 45 대중 29 대로가장많고조개, 조류, 물고기, 박테리아의순으로설치가되어있는데, 조개의경우운영상의어려움등으로점차감소하는추세이고물고기또한오염물질에대한민감성면에서다소뒤떨어지는것으로평가되고있다. 측정기기에서생산된데이터는 10 분간격으로데이터로거 (D/L) 로전송되며, 저장된데이터는 TMS 실로 1일 1회전송한다. 단, 측정값이기준값을초과하면곧바로 TMS 실로전송되고있다. 경보메세지는이메일, 휴대폰,PDA 를통해수신하며, 주말이나휴일, 야간등취약시간에경보가발령되면자동으로함부르크시청의중앙재해대책위원회에서경보메세지를수신하여오염사고에대한대책을수립하게된다. 국제엘베강보호위원회 (IKSE, International Commission For The Protection OfTheRiverElbe) 에서는엘베강의지천별로위치한산업체등점오염원의배출오염물질을 DB 화하여보유하고있으며, 오염사고발생시이 DB 를근거로위생환경연구소에서오염원을추적한다. 자동샘플러는 6시간마다주기적으로일정량을샘플링하고, 경보발생시는 356

407 4. 낙동강유역의수질개선대책 30 분간격으로샘플링한다. 주기적으로샘플링하는이유는경보발생시경보상황이전의수질변화를알기위함이다. 함부르크시의수질자동측정소에서는물벼룩을활용한생물감시장치를주로활용하여수질오염사고에대비하고있으며, 그방식은물벼룩의거동을관찰하여오염의정도를판단하는것으로화상인식시스템을사용하여평균속도, 순간속도분류, 평균고도, 이동궤적, 활동가능수, 물벼룩사이의평균거리등을분석하여경보를평가한다. 측정장비의정도관리는검정기관으로인증을받은위생환경연구소에서직접실시하고, 또다른검정기관에서비교시험을실시한다. 실시방법은일반적인교정시험후정도관리의필요성이있는장비만을선택적으로실시한다. 데이터의유 무효판단은데이터의변화추이, 타데이터와의연관성등을종합적으로판단하여판정한다. 중요지점에설치된측정소에는다양한독성물질에대한감지를목적으로생물감시장치의감시종을물벼룩, 조류, 물고기등을운영하고있다. (3) 라인강 WORMS 측정소 1995 년설치된수질자동측정소로서,Neckar 강이합류하고독일최대화학공장중의하나인 BASF 사하류 10km 지점의라인강 Nibelungen 교변에설치되어모니터링하고있다. 시설비는약 45 억원으로강의단면지점별로 4개의채수시설을설치하여단일시료및혼합시료를분석한다. 또한홍수등에의한수위과도상승시취수장치를들어올려서기기를보호할수있는구조로구축되어있으며교량중간지점에수위센서가설치되어있어실시간으로수위를측정하므로취수장치높이조절이용이하다. 실험실을갖춘유인측정소이므로연속자동감시항목외에 GC/MS,HPLC 을이용하여미량유기화합물등의분석평가도일간격으로수행되고있고, 각측정소에서측정된데이터는실시간으로전송받으며, 외부기관으로의데이터전송은데이터저장소를거쳐전문가에의한유효성여부를판단한후시행한다. 357

408 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 (4) 라인강 Kleve-Bimmen 측정소독일영역내라인강하류가장끝단에위치한측정소 (70 년설치 ) 로서독일노트라인베스트팔렌주에속해있으며하류맞은편에는네덜란드 Lobith 측정소 (74 년설치 ) 가위치에있다. 라인강물이네덜란드로유입되기직전의수질을측정하므로, 여기서보고되는수질측정결과는독일뿐만아니라네덜란드의수질관리및오염조기경보에도많은이로움을주고있고측정소운영관련재정지원은독일과네덜란드에서공동분담하고있다. 주오염원은라인강주변농업용지에서배출되는농약류등이며, 선박사고에의한기름유출도일부해당되고채수장치는수위에따라채수위치가자동으로조절되는부위방식으로구축되어있으며, 하상위수심 1m 에서채수된물의지하로매설된도수관을통해측정소로이송된다. 일반수질항목 (ph,do,ec,temp) 과복합적유해물질의생물독성은자동측정기및생물감시장치를이용하여실시간으로측정하고있으며실험실을갖춘유인측정소임으로자동농축기와자동샘플러에의해서채수된시료를 HPLC 와 GC,GC-MS 을이용해수중에함유된농약류등의미량유기화합물질을일간격으로수분석하고있다. 나. 프랑스사례파리의수질관리정책방향은오염물질감시보다는오염물질배출원관리및감시에중점을두고있다. 프랑스의수질자동측정소는유지관리가간편하도록설계되어유지관리에필요한인력을최소화하고있으며, 측정장비제조사에서측정소의유지관리를담당하는시스템으로운영되고있다. (1) 리옹시수질측정소 2001 년도에 LyonnaiseDesEaux 사2) 에서설치 운영중인수질자동측정소로서, 총괄은리옹시 SPIRAL 물관리부서에서수행하고있다. Rhone 강하류리옹시 Ternay 에위치하고있으며상류 14km 지점에정유공장등유해화학물질배출원 13 개업체가위치하고있다. 라인 (Rhine) 강의 358

409 4. 낙동강유역의수질개선대책 수질을지속적으로모니터링하면서오염사고를조기에인지하여인근급수장및관계기관에경보를발령하고인근우물형정수장의수질오염여부를모니터링하는데목적이있다. 측정된데이터는정부기관, 환경관련기관, 시민단체에전송되며, 매 2개월마다측정결과보고서를제출하고있으며, 인터넷을통해리옹시의환경에관한정보를제공하고있다. 바지선타입으로하천변에서 3m 떨어진곳에설치되어있으며, 표층하 1m 에서시료를채수하고, 채수펌프와관로가이중으로설치되어있으며, 용존산소와오일자동측정기가부착되어있다. 측정항목으로는일반수질항목 ( 수온,DO,pH,EC) 및탁도, 유기물질 (TOC) 및암모니아, 오일 (Hydro Carbon), 중금속 (Ni,Cr, Cd,Pb,Cu,Zn) 및생물감시를하고있다. (2)EAUX DELA BANLIEUE 정수처리장파리의수질관리정책방향은오염물질감시보다는오염물질배출원관리및감시에중점을두고있다.EAUX DELA BANLIEUE 정수처리장시설규모는 115,000ton/day 이며 50 만명의식수를공급하고있으며취수는세느 (Seine) 강의 Suresnes 에서이루어지며 (Paris 하류 ) 정수처리공정중오존처리시스템이주요공정이다. 수질감시는파리세느강유역측정소로부터취수하여실시하고있으나국가규모의수질자동측정망은아니며구역내취수원관리개념으로취수원수수질감시에중점을두고있고세느강시료채취지점에서부터채수공정을거쳐처리장까지모두네트워크가연결되어있어관제실에서모든통제와감시가가능하다. 측정항목은일반수질항목 ( 수온,DO,pH,EC) 용존유기탄소,Hydrocarbon, Phenol 측정외 17 항목으로주로음용수수질측정항목이해당되며모두실시간으로측정된다. 송어 (Trout) 를이용한생물경보장치를사용하고있으며현재가장관심분야는수중의대장균 (Coliform Bacteria) 과염소화합물농도측정으로서모두연속자동측정기를통해감시하고있다. 359

410 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 다. 스페인사례스페인은비가아주적어물이매우귀하여물에대한관리가매우발달되어있다. 물공급의경우도마드리드의경우 WaterSupplyCompany 에서음용수, 정원및수영장용, 청소용의물의 3종류로구분하여공급하고있으며, 하수처리장도 1,000 명당 1개의하수처리장을계획하고있다 ( 총 36,000 개 ).9 개의큰강을따라 200 여개의측정소가설치되어있으며, 그중 Duero 강에는 29 개의측정소가설치되어있는데데이터관리요원 1인을제외하고 4명의운영관리요원이하루에 2~3개측정소를방문점검하고있다. 각각의강은지역관리소에서관리하고있으며, 측정장비에서생산된데이터는데이터로거를거쳐지역관리소로전송되고다시마드리드에있는중앙통제센터로전송된다. 측정소에서지역관리소까지는인공위성을이용한무선전송방식을채택하고있으며채수중단, 임의시료채취, 원격보정등을수행할수있다. 지역에서중앙통제센터로는유선또는무선방식을택하고있다. 일반적인방문주기는 10 일정도로일반항목위주의보정및일반적인유지가이루어지고있는실정이다. 측정소에따라약 10 일에서 15 일주기로방문하는경우와일주일이내에방문하는측정소등운영조건에따라방문주기는달라진다. 지역관리소의기능은모든자료의수집및자료분석, 자동측정소와수동측정망이연계된분석결과의통합관리, 경보발생시각정부및기관에통보, 측정소의문제발생시유지보수관리자의호출및대응지시를담당한다. Duero 강은 2단계의 SAICA Program (SISTEMA AUTOMATICO DE INFORMACIONDECALIDAD DELASAGUAS) 으로측정망을구축하였다. 1 단계 93~ 94:12 개측정소 2 단계 95~ 96:15 개측정소 3 단계 03:2 개측정소 360

411 4. 낙동강유역의수질개선대책 1단계에구축된 12 개의측정소는중요도가높은지점으로실시간으로데이터를전송하고있으며 2단계에구축된 15 개의측정소는측정지점의중요도및예산상의이유로주 1회측정소를방문하여데이터를수집하고있다. 채수펌프에서측정소까지평균채수거리는 10~20m 로비교적가깝고, 채수관로의교체경험은없으며,4 년에 1회정도고압세척을하고있다. 측정소에서는채수가능여부를두가지방법으로판단하고있다. 첫번째는채수펌프와동일한위치에수위계를설치하여수위가일정수준이하로내려가채수할유량이부족할경우자동으로채수를중단하고, 다른한가지는측정소내에탁도계를설치하여탁도가일정수준이상일경우장비보호를위해채수및측정을중단시키고있다. 데이터전송주기는매 15 분간격으로평균치를전송하고있으며경보상황시에는매 30 초마다전송토록되어있으나, 운영요원에게경보의실시간전송방법은없다.SAICA 의데이터관리요원이모니터링을통해경보상황을인지하면운영요원에휴대폰으로전화를걸어주는방법을사용하고있다. 경보발생시경보상황이전의수질변화를알기위해자동샘플러는 1시간마다주기적으로일정량 (500 ) 을샘플링하고, 경보발생시는추가적으로샘플링한다. 라. 오스트리아사례비엔나수질자동측정망은 1,800 만비엔나시민에게안전한식수를공급하기위해설치되었으며, 일평균 40 만톤의식수가거대한두개의라인을통해비엔나시로공급된다. 원수로는알프스산맥의원수를사용하고있고, 이들각원수에대한효과적인수질감시를위해 14 개조기경보측정소를원수나상수도망인입전도관에설치하였다. 조기경보측정소 (Earlywarningstations) 에서탁도와 UV 흡광도가 1.5NTU 이상이거나 4.0NTU 이상일경우, 지역관제센터에서는이원수를사용하지않는다. 만일이러한사유로비엔나시의물수요를충족시키지못할경우다뉴브강의지표수를원수로사용하여부족한수량을확보한다. 361

412 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 조기경보측정소에서는 ph, 수온,DO,DOC (Dissolved OrganicCarbon), 탁도,UV 흡광도 (254 ) 를연속적으로측정한다. 비엔나수질관리소의경험에의하면수질변화를가장잘나타내는인자는탁도와 UV 흡광도 (254 ) 이다. 생물감시장치는선택적으로사용하는데주로측정소인입부에설치하고, 최종송출부에는 UV 측정기를설치한다. 생물감시장치의감시종으로사용하고있는금빛황어는겨울철수온강하시오염물질에대한반응이둔감해지는단점이있다. 데이터는 10 분마다생산되며, 비엔나시의메인컨트롤센터로실시간전송된다. 경보의판단은별도의경보기준없이운영자가전일과의데이터비교를통해결정하고운영자에게경보메세지의실시간전송또한없다. 이는식수공급라인이각각 90km,180km 에이르며비엔나시에도달까지 24 시간에서 36 시간이소요되기때문에경보상황을익일판단하여도충분한대응시간이확보되기때문이다. 운영자가경보상황으로판단할경우에는즉시취수를중지하고수동으로샘플링을하여수분석을실시한다. 마. 호주사례호주는연방정부밑에 6개의주 (New SouthWales,Queensland,Victoria, SouthAustralia,WesternAustralia,Tasmania) 와 2개의특별구로구성되어있으며 6개주는독립적으로입법, 사법, 행정을수행하고특별구는연방정부의관할하에있다.Sydney,Ilawara,BlueMountains 지역주민약 380 만의식수공급및하 폐수처리업무, 폐수및고형물의재활용등의사업을수행중이며,UpperNepean,Waragamba 강,Shoalhaven 강,Woronora 강과 4 대강유역의주요 9개댐, 하수처리장등을운영관리하면서갈수기와홍수기의수질관리를효율적으로수행함으로써식수원을보호하고있다. 폐수를음용수수준으로처리하여정원수, 화장실및관개용수, 산업체생산공정수로이용하고폐수처리시제거된고형물은비료및토양복구용으로이용된다 (Biosolid 재활용 ). 362

413 4. 낙동강유역의수질개선대책 바. 네덜란드사례네덜란드는북해에접해있고동으로는독일, 남으로는벨기에와국경을마주하고있다. 라인강, 뮤즈강, 발강이관류하여북해로흘러들고가장하류에위치하고있어상류의수질악화시직접적인영향을받으므로수질보전에대해서매우민감한상황이다. 네덜란드에는조기감시체제운영을위해국가, 지방정부및시등을직접선출하여구성하고 3기관이각각자체입법위원회와실행기관이있다. 각기관들은서로협력하여구성되어있으나각기물위원회 (waterboard) 에의해각자영역에따른고유업무를수행하고있다. 1 국가 (NationalLevel):4 년 ~8 년마다발행되는정책자료가정책수립 추진과관련주요기준이되며, 이자료는중앙정부를포함하여물위원 회, 시, 지방자체단체등과협의 조정됨. 2 지방정부 (RegionalLevel): 지방정부산하 12 개기관이주도하여지방 물관리계획을수립하며물위원회는관련내용을조정 주관함. 3 주 (LocalLevel): 물위원회가각시의물관련실행계획을추진하고시 전체물관리수행에대해책임관리함. 수질자동감시시스템을이용한수질관리는 RIZA 국립수자원관리부연구소 (MinistryofTransport,PublicWorksandWaterManagement 산하 ) 에서역할을담당하고있으며 AQUALAM 을이용한수질오염조기경보시스템을운영하고있다.RIZA 에는오염사고에대한관리감독을수행할전문가그룹 (emergencygroup) 이 24 시간대기되어있고주말에도오염경보서비스를수행할수있는준비가되어있다. 또한대하천의수질을정기적으로감시하고돌발환경오염사고에대처하기위해서 4개소의측정소가운영되고있는데 363

414 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 Lobith 와 Eijsden 이대표적인측정소이며연속자동측정기및수분석측정기를통한측정결과는중앙통제소로전송되며돌발환경오염사고시에는경보가발령되고즉시대책을강구토록되어있다. 관련기관으로정보가전송된다. 첫번째수취인인 RIZA 관할수질측정소 (Lobith,Eijsden,Keizersveer,Maasluis) 에서는특정오염물질의농도가평상시에비해상승하거나여러전문기관협의하에설정된경보기준을초과할경우 AQUALARM System 을통해측정값등의관련내용이자동적으로 RIZA 및관련지역기관에팩스등으로전송된다. 라인강에관한내용은 IRC-formulier 을통하고마스강은 ICBM-fomulier 을통해보고되며이외상황은관련지역기관 (RWS) 을통해직접보고한다. 상기의모든보고사항은지역 RWS부를통해보고되어지며, 이는국립수질관리기관산하부서 Oost-Nederland 혹은 Limburg 에서담당하고있다. 여기서측정값의신뢰성및오염정도를평가하는데심각한사안일경우는즉시다음보고단계의기관으로결과가통보된다. 상기의지역센터에서보고된사항은세번째수취인 (WRK,RIZA,DCC,VROM, 하류에위치한기관, 수자원관리기관, 검찰청, 외교부등 ) 으로전송되어지는데지역센터에서는측정값이외에오염의지속정도등의평가결과를 AquabelSystem 을이용해이들기관에통보한다. 네번째수취인은음용수제조사및물수송회사 (WRK) 가해당되는데, 상기에서보고된자료들은각각의수질담당자에게전달되어진다. 측정항목은크게물리 화학적수질인자, 유기화합물, 생물감시시스템을이용한복합적유해물질의생물학적영향으로구분된다 개선방안 1) 하수처리시설고도화및재이용현재까지수자원장기종합계획 (2006, 건설교통부 ) 에의해용수가부족할것으로예측되어댐을추가적으로건설하려는계획에따른시민단체및환경단체와의논란이있었으나실제국민들은물부족에대해크게느끼지못하 364

415 4. 낙동강유역의수질개선대책 고있는실정이다. 다만가뭄이나홍수로인한수자원관리의필요성에대한인식만을가지고있지만이것은치수에대한문제이지이수에대한문제가아니다. 분명히우리나라는물부족국가임에는틀림없고국가정책으로물부족에대한대책이필요하다. 수자원관리에있어수량적인부분과수질적인부분으로나눌수있는데수량적인측면에서농업용수의실제수요량에대한정량적산정이어려워수량적인부족함을정확하게파악이힘들다. 또수질적인측면에서는선진국들의중수도사용량과우리나라의중수도사용량은다소차이가난다. 미국의경우내륙에위치한주의물부족에의해 1926 년부터중수도의사용을시작하여현재많은지역에서사용하고있다. 또일본의경우는광역적으로사용하기도하지만주로빌딩내의중수도처리시설을설치하여물을한번더사용하여배출한다. 하지만우리나라의경우 2006 년말 237 여개소에지나지않는다. 정부에서중수도보급을위해수도법을개정 (2001.3) 하여그동안권장사항으로되어있던중수도설치를대형건물중심으로의무화하고, 하 폐수처리시설고도화를통해광역중수도설치를활성화하여의무적으로처리수를재활용하도록각지자체에게권장할방침이다. 일반재이용처리는기존 2차처리공정이위주가되며질소 인의제거가반드시요구되지는않으나위생적인측면에서소독공정시포함시키는경우가많다. 일반재생처리는다양한생물학적영양소제거 (BNR) 공정으로질소 인과같은영양소제거와함께추가적으로부유물질및유기질을제거하며잘운영하였을경우처리수질은거의고준위처리에가깝게확보될수있다. 고도재생처리는사용자와용도의위생조건에맞게공정을선정하게되며질소 인을최대제거가능하며기타미량물질을제거한다. 또분리막과 AOP 공정등을추가한공정을실시한다. 현재우리나라에적용가능한시스템은크게 3가지로나눌수있다. 기존처 365

416 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 리장에 3차처리개념의공정을추가하는경우와기존 2차처리공정처리수에분리막을추가하는방안, 그리고처리장의수처리공정을 MBR 계열의분리막공정으로대체하고처리수를다시 R/O 등을통하여고도화시키는방안이있다. 고도정수처리시설은많은설치비용이소요되며, 오염물질제거가기준에부합하지않을수있으므로, 고도처리공정시모든유해영향물질에대한처리성능신뢰성확보가관건이라하겠다. 선진정수처리기법으로서, 고도정수처리를이용하여 1,4-Dioxane 과 Perchlorate 을제거하는방법을도입하여처리하여왔으나, 앞으로추가적인공정연구가필요할것으로판단된다.1,4-dioxane 은정수및폐수공정에서과산화수소, 염소, 오존등의화학적산화방법을많이쓰는데, 그중산화력이높은오존을사용한처리기술이널리사용되어왔다. 오존량을증가시킴에따라주입되는오존량에비례해서 1,4-dioxane 제거량은증가하지만, 고농도의오존을물속에주입하면폐오존량이많이발생하는문제점이생기고, 저농도의오존으로제거효율을높이려면장치를크게해야한다. 따라서고농도의오존을주입함과동시에경제적으로도최적효율을높일수있는접촉방법으로개선해야한다.Perchlorate 또한이온교환, 생물반응기, 액상탄소흡착등의처리방법으로어느정도제거가가능하지만처리기준및공정계획의어려움이있으며, 하천수의경우다양한미량유해물질 (POPs 등 ) 상존할가능성이크므로각유해물질마다이를제거하기위한처리공정도입은추가연구가필요할것으로판단된다. 현재우리나라에서하수재이용율은매우낮은실정이다. 그중에서도 70% 이상의재이용수를세척수, 냉각수, 청소수등에이용되고있다. 그나마남은 30% 이하의용수도주로하천유지용수로사용되고있다. 그리고하수처리수재이용을위한시설설치및운영에소요되는비용이상수도사용절감등에의한편익보다높아경제적손해발생으로재이용수사용을회피한다. 하수재이용을위한광역중수도시설이현재우리나라에거의설치되어있지않아초기설치비용과유지관리비용, 재이용공급관로신설등으로인해 366

417 4. 낙동강유역의수질개선대책 경제적손실이발생하여지자체에서는재이용수사용을회피하고재이용수는세균, 바이러스등병원균의존재가능성이있고, 색도및냄새등에의해심미적거부감으로인해구체적인대책이필요하다. 하지만우리나라의경우농업용수의부족함이강수량이특히적은봄철, 즉 4,5 월에주로발생한다. 농업용수에있어서는기존의하천수나농업용저수지의물을활용하여용수를충당하기에상수도와같은깨끗함과심미적인거부감에대한문제가줄어든다. 다만하수처리수의수은, 카드뮴등과같은중금속의오염에대해안전하면사용하는농업인의봄철고충을덜어줄것이다. 농업용수로의활용을위해서는우선적으로농업인들에게재이용수의중금속오염에대한안전함과재이용수공급시설의설치에서공급까지에대한부담금이없음을교육하여야하고공급하고자하는경작지의농업인의동의하에실시하여야한다. 양질의방류수를처리하기위한재처리시설및안정적으로공급할수있는관로, 기타부대시설에대한사업을통해안정적으로농업용수를공급할수있으면봄철가뭄에대한대책및생산성향상에도움이될것이다. 하지만농업용수사용에있어적절한수질기준이필요하고또논농사및화훼농사등에있어서는적용가능하나딸기, 채소류등과같이씻어서바로먹을수있는농산물에대해서는제외시켜야한다. 아래의표는 2007 년환경부에서권고하는하수처리수재이용수에대한수질권고기준이다. 표 농업용수수질권고기준추가항목 ( ) Al As B-total Cd Cr+6 Co Cu Pb 5이하 0.05이하 0.75이하 0.01이하 0.05이하 0.05이하 0.2이하 0.1이하 Li Mn Hg Ni Se Zn CN PCB 2.5이하 0.2이하 0.001이하 0.2이하 0.02이하 2이하불검출불검출 367

418 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 표 용도별하수처리수재이용수질권고기준 ( 환경부,2007) 용도청소수질용수항목 재이용수질권고기준 범용재이용수 인체 고도환경용수 비접촉공업도시조친수유지농업습지지하수세척용용수경용수용수용수용수용수충진수 ph 5.8~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~8.5 SS( ) < 6 < 6 < 6 < 6 BOD( ) < 3 < 8 < 3 < 5 < 5 < 6 DO( ) > 2 > 2 > 2 > 2 탁도 (NTU) < 2 < 2 < 2 < 2 < 10 냄새 미불쾌 미불쾌 미불쾌 미불쾌 미불쾌 미불쾌 미불쾌 색도 ( 도 ) < 20 < 20 < 5 < 20 < 20 < 5 < 5 < 5 결합잔류염 소 ( ) > 0.2 > 0.2 대장균군수불검출 ( 개 /100 ) 불검출 불검출 < 1,000 < 200 불검출 불검출 불검출 < 1,000 염화물 (mgcl/l) < 250 < 250 < 250 < 250 T-N( ) < 10 < 10 < 10 < 10 T-P( ) < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 ABS( ) < 1 < 1 < 0.5 < 0.5 <

419 4. 낙동강유역의수질개선대책 주 1) 염소소독하는경우에만적용한다. 인체접촉용도사용시배관망에서미생물발생을방지하기위하여염소소독을사용하는것이권고된다. 고도환경용수에는염소소독을사용하지않아야하며염소소독을사용하는경우에는잔류염소를제거하여야한다 2) 겨울철에는 T-N 60, T-P 8 를적용한다 3) 재이용수를논농사용관개용수로보충하는경우에적용한다 4) 재이용수를지하수충진또는보충하는경우, 재이용수의수질이먹는물수준을유지하여야한다 5) 재이용수를산업용수로사용하는경우에적용하며, 다회순환냉각수, 공정수, 보일러용수등은수요처와협의하여수질을정한다. 재이용수질권고기준은공공하수처리시설에서최종처리하여송수하는수질에대하여적용하며, 하수도법에의하여 부터적용하는공공하수처리시설방류수수질기준을기본적으로만족하여야한다. 표 하수처리수재이용목표 ( 환경부,2007) 하수처리수재이용목표 ( 억m3 / 년 ) 구분증가량 2005년 2011년 2016년 ('05 '16) 계 5.7(4.6) 생활용수공업용수 소계 중수도 (1.1) 장내용수 소계 국가공단 지방공단 농업용수 유지용수 생활용수 : 중수도증가추이및가동률 (25%) 을감안하여재이용량산정 2. 공업용수 : 하수처리장반경 5km이내소재산업단지 ( 국가 15, 지방 59개소 ) 의공업 용수사용량의 25% 를대체 위의표는하수처리수의재이용목표를나타낸것으로앞으로의용도에따라그분류를나타낸것이다. 농업용수의경우하수재이용처리시설과경작지간의거리와주변시설의영향과현재국가정책에의한공업용수의우선적보급으로재이용목표량은크게증가하지않았다. 369

420 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 2) 자동수질측정망의운영낙동강유역에설치된자동측정망의운영실태를살펴보면조기경보발령의실적이저조하게나타나고있다. 이는수질자동측정기기의설치위치가실제로문제시되는공단하류보다취정수장상류위치로수질이양호하기때문에발생하는문제이다. 또한조기경보발령실적이저조하고, 신규오염불질자동모니터링대응체제와하천수질종합감시시스템연계기능이미흡하여일부측정지점위치부적정으로인하여수질오염조기감시기능저하가우려된다. 수질자동수질유량측정망개별모니터링으로는과학적이고전체적인물관리가곤란하다는문제점또한발생한다. 이는수질관리는배출되는오염원뿐만아니라수질 / 수생태건강성등종합물환경평가가수행되어야하나자동측정망으로는이들에대한자료를모두고려할수없기때문이며, 이들자료의경우는수질측정망과상관성분석이곤란하기때문이다. 그림 수질실시간감시시스템의구성도 자동측정자료결과만으로는주변의수질변화등수계특성해석에한계가있어, 수질자동측정자료의활용도가크게저하될것으로판단된다. 활용을최대화하기위한운영방안의개선이요구된다. 또한수질자동측정망은측정되는자료의신뢰성이무엇보다중요한데현재국내의경우실시간측정자료의검증시스템이미흡한상태이므로조기감시기능외수질관리및수질경향성분석등에대한운영방안을모색하고목적별분류에적합한지점과항목 370

421 4. 낙동강유역의수질개선대책 조정이필요하다하겠다. 실제로낙동강유역의경우산업단지부근에서의오염물질배출로인한수질오염사고가빈번히발생하기에이러한산업단지하류에수질자동측정기기를집중적으로배치할필요가있을것이다. 또한목적별관리에적합한지점을선정하고이러한지점에특화하는방안을마련해야하겠다. 수질관리를위한수질측정망의경우는설치지점을취정수장상류와하천본류및지류에설치를하고, 수질감시를위한수질측정망의경우공단하류와폐수 TMS 관리지역에설치를하여야한다. 만약수질측정망과동일지점의측정항목은자동측정항목으로대체활용하는방안도고려할수있을것이다. 수질측정망등과연계하여과학적물관리기반을구축하기위해수질측정망은수생태를집중적으로모니터링하고, 자동측정망은이화학적모니터링을강화하여효율적이고과학적으로운영하는것이필요하다. 그리고측정자료물환경정보시스템에연계관리하여측정자료의활용도를높이고, 모니터링및데이터베이스는측정망별운영하여자료의신뢰도를확보하여야한다. 수질오염사고발생에대비하여조기대응을위한배출원추적시스템을보완하고, 이를통해하천수질종합감시시스템과배출업소추적시스템을효율적연계운영할필요가있다. 또한목적별분류에적합한지점과항목을조정하고, 수질감시기능향상을위한대표지점확보를통하여수질측정망과연계한과학적물관리기반구축마련이요구된다. 수질의상시감시기능과조기경보체계의구축을위한목적에따라지속적인수질감시가이루어져야하므로, 신규오염물질자동모니터링체계를구축하고오염사고발생시조기대응을위한배출원추적시스템보완구축등에대한보다세밀한검토가향후필요할것으로판단된다. 또한수질측정망의설계및운영방법의차이를정확하게이해하여각각의감시체계는독립적또는상호보완적인관계로서, 상수원의수질실태를신속정확하게파악하여수질오염사고에즉각대처할수있도록상시수질감시기능및사전경보체계를구축이필요한것으로판단된다. 371

422 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 4.5 유역통합수질관리선진화 유역통합수질관리의선진화를위해서본연구에서는수량. 수질통합관리, 낙동강유역에적합한유역수질통합관리방안등이필요한것으로판단되어 이에대한분석을실시하였고, 향후개선방안을제시하였다 현황및문제점 1) 수량 수질통합관리수량및수질에대한관련기관이이원화되어있으며, 물관리관련법령도조직체계의구성에맞추어수량관리법은국토해양부에서, 그리고수질관리법은환경부에서주로관리하고있다. 법령의내용이가지는불완전성외에도조직체계간의그리고법령간의유기적인연계성이결여되어있는것이큰문제점으로지적되고있다. 낙동강유역에서조사된왜관과진동지점의연도별유량등급별유황은표 과같다. 낙동강유역의댐건설등으로인하여갈수및저수시의유황은저수량기준으로왜관지점의경우 83 년도 27.2m 3 /s 에서 07 년도 49.9m 3 /s 로유량이증가하였고, 진동지점의경우 81 년도 60.0m 3 /s 에서 07 년도 95.0 m 3 /s 로유량이각각증가하였다. 유량증가에따라수질개선이기대될수있었으나, 오염원 ( 점원및비점원 ) 의증가로유량증가를고려한수질개선의효과는상대적으로미흡한상황으로유황개선과병행한수질의개선이요구되는상황이다. 372

423 4. 낙동강유역의수질개선대책 표 왜관 진동지점의연도별유황 구분연도 유 황 ( 단위 : m 3 /s) 갈수량저수량평수량풍수량 왜관 진동 또한현행하천법에의하면하천및호소등공공수역의수량관리를함에있어서국토해양부는직할하천, 시도는지방하천, 그리고시군은준용하천으로분할하여관리하고있고비법정하천인소하천은행정안전부의소하천정비법에의해관리하도록되어있으며, 수질관리또한도별및행정구역단위로관리하고있어하천의상하류에걸친수량과수질의연계관리에문제점이있다. 수원에서하구까지연계되어흐르는하천을지방자치단체의관장하에구간별로토막내어관리함으로써각종하천관리사업의수계별일관성을유지하기가어려운실정이다. 수리권제도가확립되지않은상태에서여러가지형태의물분쟁이발생하고있으며, 지방자치제의확대는님비현상을가속화시켜수자원개발이나처리시설의건설에많은어려움을낳고있다. 수자원은계획에서관리에이르기까지수계상류에서하류를일관하여수량과수질을모두포함해야한다. 따라서수자원의계획 개발 관리는체계적인법규에의해합리적으로집행되어야한다. 그러나우리나라의수자원관련법규는필요에따라제정된개별법으로이루어져있어이들법규가상호유기적으로운영될수있도록법규상호간의관계정립을위한기본법마련이 373

424 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 시급한실정이다. 현재수자원과관련된다양한법은여러부처에서관장하고있다. 그러나법시행의실효성과법령상호간의연계성을위한종합적조정 통제기구에대한법적 제도적장치의부재로인하여각부처간의업무가중복또는상충되는등체계적이고종합적인업무추진이이루어지지않고있다. 우리나라의하천업무는관리조직간의다원화되어일부는중복되어있으나이를총괄조정하는기능이미흡한실정이다. 현재하천과관련되어있는중앙부처는국토해양부, 환경부, 행정안전부 / 소방방재청, 농림수산식품부, 지식경제부등 5개부처로대별되며, 물관리중앙조직의주요업무를요약하면다음표 와같다. 국토해양부의용수수급계획, 환경부의상하수도계획및농림수산식품부의농업용수계획은중복문제가발생하고있다. 그리고국토해양부의치수계획과소방방재청의소하천정비계획및방재계획은유역차원에서유기적으로연계되어있지않은실정이다. 유역관리측면에서는물관리부처와지자체및물관리공기업등관련기관등의이해관계의조정이어렵고, 주민및사회단체등이해당사들의참여가보장되지않는등의문제가있다. 수자원계획과관리의기능별연계성부족으로수량은확보되나수질은확보되지않을수있으며, 도시개발로인해잉여농업용수가발생해도생공용수로전환하기어렵고, 상류의소하천정비로인해홍수피해가중하류하천으로전이될수있어예기치않은홍수가발생할위험이있다. 따라서유기체와같은하천을각종법규와체제에의해분할 관리되는데따른문제점을해결하기위해서는관련업무를일원화또는유기적인연계등이필요하며, 이수 치수및환경은상호보완적혹은배타적인기능으로작용할수있으므로어느한기능에치우치지않는관리가바람직할것이다. 그리고수자원분석과설계및관리를위한기본적자료를제공하게되는수문조사의경우인식부족으로인하여투자와전담조직의활용이이루어지지않고있으며, 기상관측의수준도홍수예 경보나수문예측에이용되어상당 374

425 4. 낙동강유역의수질개선대책 한정도의정확성을나타내기에는아직도미흡한점이많다. 그리고관측장비나전문인력, 관측지점위치선정등에대한투자나고려가필요하며, 수위- 유량관계곡선의정확한산정을위하여계속적인유량측정성과를수집하여체계적으로정리해야할것이다. 표 물관리중앙조직의주요업무 기능 부처 수자원관리 수자원개발 국토해양부환경부행정안전부소방방재청농림수산식품부 하천 ( 직할 ) 관리, 홍수관리 ( 홍수예 경보 ), 저수관리, 광역상수도관리, 수문관측, 다목적댐및하구둑 ( 일부 ) 관리, 지하수관리수질관측, 수질규제, 음용수수질기준관리, 하천정화사업, 도시하수종말처리장, 지방상하수도정비계획수립, 오 폐수처리시설, 공단폐수처리장, 등하천 ( 지방및준용 ) 관리, 재해 ( 홍수 ) 대책, 수원지역관리 규제, 상 하수도시설관리, 내수면어업, 온천수관리관개용수 ( 댐 ) 관리, 하구둑관리 ( 농업용 ), 내수면어업관리 ( 수산청 ) 다목적댐건설, 광역상수도건설, 내륙주운, 운하건설상수도, 하수도, 환경영향평가도시하수처리시설건설공장폐수처리시설건설지방상수도건설, 지방하수처리시설건설지방생 공용수댐건설관개댐건설, 간척지담수호개발, 지하수개발 ( 농업용 ) 지식경제부발전용댐관리 ( 소수력포함 ) 발전용댐건설 ( 양수발전, 소수력포함 ) 2) 낙동강유역의물수지분석낙동강갈수기물수지분석으로 2006 년 8월에고시된낙동강하천유지유량을고려하여갈수기물부족을검토해보았다. 물수지분석의범위는경북상주시낙동면에서부산다대포연안까지각행정구역을기준으로분석을실시하였다. 물수지분석의기본방향은낙동강갈수기시대구인근의물부족을분석하며, 수질악화시를가정하여대구, 구미, 칠곡의방류구시설을부산다대포연안으로이전하는상황을가정하였다. 375

426 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 낙동강수계관련자료는 WAMIS 를통하여수집하였으며,2006 년상 하수도통계와비교하였다. 갈수량물수지분석을위하여 K-WEAP 모형을사용하였으며, K-WEAP 모형은 SEI-B(Srockholm Environment Institute, Boston Center) 에서개발된 WEAP 에기반을두고우리나라에특성에맞게모의형태개선과한글화를통한모형으로, 여러가지공급원과수요처, 취입시설, 하수처리시설등의시설물들, 하천유지유량, 수요량등의항목을시스템에표현할수있도록되어있다. 낙동강수계에서지속적으로논의되고있는대구지역취수장이전문제와대구지역의하수를물금취수장하류부로이전하는문제들에대해서예비적인분석을다음과같은시나리오Ⅰ Ⅱ 에대하여분석하였다. 가. 시나리오Ⅰ 시나리오Ⅰ은현재대구인근지역의취수시설과공공하수처리시설을고려하는상태에서유량조건을갈수기상황으로모의하였다. 대구시는운문댐, 공산댐과가창댐에서 1일 414,000m 3 의유량을안정적으로공급받는것을가정하여댐취수용량은모의에서제외하였으며, 수요요구량과취수가능량은낙동강본류의취수만을고려하였다. 낙동강본류의낙동, 구미, 왜관, 고령교지점의하천유지유량은각지점의평균갈수량으로우선적으로만족시키는것으로모의하였다. 그림 은현재시설물들의모식도와경계조건을나타내고있으며, 그림 는시나리오Ⅰ의경계조건들을프로그램에입력한모식도이며, 그림 은각도시별물공급요구량을나타내고있다. 그리고그림 및그림 은모의결과값으로각도시별수요처가요구한수량에대한부족량을나타낸것과수요요구량에대한수요처충족률을나타내고있다. 376

427 4. 낙동강유역의수질개선대책 낙동 : 3,015 (34.9CMS) 단위 : 10 3 m 3 /day 생곡 : 4 (0.463CMS) 해평 : 1.5 (0.0174CMS) 구미 (3.92CMS) 지례 : 0.8 (0.01CMS) 하수처리장 ( 김천 ) 31.5 (0.36CMS) 괴평 : 400 (4.63CMS) 30.2 (0.35CMS) 김천 구미 : 140 (1.62CMS) 하천유지유량 : 3,352 ( 구미대교 ) (38.8CMS) 황금 : 40 (0.46CMS) 하수처리장 ( 구미 ) 감천 : 691 (8CMS) 하수처리장 ( 약목 ) 경호천 두만천 왜관 : 4.5 (0.052CMS) 칠곡 하천유지유량 : 3,395 ( 구철교 ) (39.3CMS) 공단 : 28 (0.324CMS) 하수처리장 ( 왜관 ) 하수처리장 ( 신천 ) 공산댐 : 44 (0.51CMS) 매곡 : 880 (10.185CMS) 강정 : 341 (3.947CMS) 죽곡 : 210 (2.43CMS) 하수처리장 ( 북부, 달서천 ) 하수처리장 ( 서부 ) 하천유지유량 : 4,000 ( 고령교 ) (46.3CMS) 신 천 대구 가창댐 : 55 (0.64CMS) 하수처리장 ( 안심 ) 하수처리장 ( 지산 ) 운문댐 : 315 (3.65CMS) 그림 시나리오 Ⅰ 의물수지분석모의조건 377

428 선진형 수질개선대책 마련 및 타당성 조사 - 낙동강 유역 그림 모의유역 모식도 그림 물공급요구량 그림 물 부족량 그림 수요처 충족률 표 은 모의결과를 표로 나타낸 것으로 고시된 세 지점의 하천유지유량 도 모두 만족시키고,모든 지역에서 충족률 10 0%를 보이고 있어 현재 시설물 의 상태를 유지하면 갈수기시에도 안정된 취수가 가능한 것으로 판단된다. 378

429 4. 낙동강유역의수질개선대책 표 시나리오 Ⅰ 모의결과 주요지점수요요구량 (CMS) 취수가능량 (CMS) 수요처충족율 (%) 김천 0.78 (67,300m 3 ) 0.78 (67,300m 3 ) 100 구미 5.21 (450,400m 3 ) 5.21 (450,400m 3 ) 100 칠곡 0.68 (58,400m 3 ) 0.68 (58,400m 3 ) 100 대구 (1,332,300m 3 ) (1,332,300m 3 ) 100 나. 시나리오 Ⅱ 시나리오Ⅱ 모의분석은수질악화상태를가정하여현상태에서구미및칠곡그리고대구지역의공공하수처리시설을부산광역시물금취수장하류로이전하는상황을모의하였다. 물금취수장하류로이송되는물의총량은구미방류구시설 330,500m 3 과칠곡 ( 왜관 ) 지역의 40,000m3, 김천지역의 80,000m3, 그리고대구지역의 1,862,000m 3 을더한 2,312,500m 3 이다. 시나리오Ⅱ의경계조건은구미, 칠곡, 그리고대구지역의공공하수처리시설을부산시물금취수장하류로이전을하였고, 경남지역의하수처리시설중동해나남해로방류하는시설은현재상황에맞게동해또는남해로방류시켰다. 그림 은물수지분석모형에입력한모식도이며, 그림4.5.7 은각지역별물공급요구량으로한취수장에서취수를하더라도공급지역에따라맞게설정하였다. 그림 은물부족량을나타내고있으며, 대구, 고령, 마산, 창원, 김해, 울산, 부산에서물이각각 894,000m 3,1,700m 3,66,000m 3, 45,000m 3,5,100m 3,437,400m 3,767,900m 3 이부족한것으로모의되었다. 그림 는수요처충족률을나타내며, 김천, 구미, 칠곡, 창녕, 함안, 양산은 100% 의충족률을보이며, 대구, 고령은 32.9%, 마산, 창원은 80.9%, 김해는 98%, 울산, 부산은 66.2% 의충족률을나타내고있다. 379

430 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 그림 시나리오 Ⅱ 의물수지분석모의경계조건 380

431 4. 낙동강 유역의 수질 개선대책 그림 물공급 요구량 그림 모의유역 모식도 그림 물 부족량 그림 수요처 충족률 표 는 구미,칠곡,대구 지역의 공공 하수처리시설을 부산시 물금취수 장 하류로 이전하는 조건의 모의결과를 나타내고 있다.총 2, 312, 500m3이 부 산시 물금취수장 하류로 이송되면 총 물부족량은 2, 217, 10 0m3로 모의되었으 며,대구를 비롯하여 대구 하류에 위치하고 있는 지역에서도 취수가능량이 부족하게 나타났다.창녕,함안,양산은 공급요구량이 타지역에 비해 크지 않 았고,하천유지유량의 영향을 적게 받는 지역에 위치하고 있어 전량 취수가 가능한 것으로 판단되며,고령의 경우는 공급요구량이 타지역에 적으나 하천 381

432 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 유지유량고령지점과적포교지점사이에위치하고있어하천유지유량의영 향을받은것으로판단된다. 그리고상류지역공공하수처리시설을이전하 여최하류지역인울산과부산지역에까지영향을받는것으로모의되었다. 표 시나리오 Ⅱ 모의결과 주요지점 수요요구량 (CMS) 취수가능량 (CMS) 수요처충족율 (%) 김천 0.78(67,300m 3 ) 0.78(67,300m 3 ) 100 구미 5.21(450,400m 3 ) 5.21(450,400m 3 ) 100 칠곡 0.68(58,400m 3 ) 0.68(58,400m 3 ) 100 대구 15.42(1,332,300m 3 ) 5.07(438,300m 3 ) 32.9 고령 0.03(2,500m 3 ) 0.01(800m 3 ) 32.9 창녕 0.03(2,800m 3 ) 0.03(2,800m 3 ) 100 함안 0.03(2,800m 3 ) 0.17(14,900m 3 ) 100 마산 4.00(345,400m 3 ) 3.24(279,400m 3 ) 80.9 창원 2.73(235,500m 3 ) 2.21(190,500m 3 ) 80.9 김해 2.96(255,700m 3 ) 2.90( m 3 ) 98.0 양산 0.59(51,200m 3 ) 0.59(51,200m 3 ) 100 울산 14.98(1,294,100m 3 ) 9.92(856,700m 3 ) 66.2 부산 26.30(2,271,900m 3 ) 17.41(1,504,000m 3 )

433 4. 낙동강유역의수질개선대책 3) 유역통합수질관리방안가. 분리된물관리체계의문제우리나라는현재중앙부처단위에서는수자원정책을총괄하는국토해양부, 수질정책을총괄하는환경부, 농업용수를총괄하는농림수산식품부가있다. 또한행정안전부와지식경제부에서각각방재와발전용수를담당하고있으며, 교육과학기술부, 기상청산림청등에서도물과관련된일부업무가있다. 물관련주요부처에서는집행업무를추진하기위해서지방국토관리청과지방환경관리청이설치되어있으며수자원공사, 환경관리공단, 농업기반공사등을통해업무를대행하게하고있다. 또한지방자치단체의물관련조직은중앙부처와마찬가지로기능별로여러부서에분산되어집행업무를수행하고있다 년현재의물관리체제는대한민국의건국당시, 내무부, 상공부등으로나누어진물관리의기능이농수산식품부, 행정안전부, 환경부, 국토해양부, 지식경제부등으로명칭만바뀌었을뿐거의유사한형태를그대로유지하고있다. 그림 수질을고려한유량관리의문제점 383

434 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 수직적, 수평적, 민관 ( 民官 ) 으로분산된물관리체제는통합수자원관리 (Integrated WaterResourcesManagement:IWRM) 를방해하는주요원인으로손꼽힌다.2003 년 UN 이발간한 WorldWaterDevelopmentReport 에서는현재의물문제는잘못된물관리체제에서비롯한다고구체적으로지적하였다. 물관리에대한이러한인위적인분리와단절이현대사회에서물을통합적으로관리하는데큰장애요소로등장하고있다. 나. 미완성의물관련법령과계획물관련법령을검토한결과우리나라의물관리관련법령의특징은아래와같다. 1 물과관련법령이광범위하게존재 2 현행의각법령은대체로독자적임 3 상호간에협조하기위한제도적장치가미흡 따라서물관리체제를개선하는문제는기존의물관련법령과계획을구조 적으로연결시키는제도적인보완이필요하다. 이것은물관리체제가공론의 장에서본격적으로논의되면심도있게검토되어야할사안이다. 다. 미흡한제도적현실우리나라의물관리제도에문제가많다는것은그동안많은자에의하여누누이지적되어왔다. 무엇이문제인지정확한평가를위해서는객관성이담보된평가기준이필요하다. 그러나아직까지물관리에대한객관적평가기준은마련되어있지않다. 다만국제적으로 Lindström(1997) 이국가간의물관리제도비교원칙을연구한사례가있다. 이를준용하여우리나라의물관리제도를평가하면아직긍정적인측면보다부정적인측면이더많은것으로파악되고있다. 384

435 4. 낙동강유역의수질개선대책 따라서유기체와같은하천을각종법규와체제에의해분할 관리되는데따른문제점을해결하기위해서는관련업무를일원화또는유기적인연계등이필요하며, 이수 치수및환경은상호보완적혹은배타적인기능으로작용할수있으므로어느한기능에치우치지않는관리가바람직할것이다. 그리고수자원분석과설계및관리를위한기본적자료를제공하게되는수문조사의경우인식부족으로인하여투자와전담조직의활용이이루어지지않고있으며, 기상관측의수준도홍수예경보나수문예측에이용되어상당한정도의정확성을나타내기에는아직도미흡한점이많다. 그리고관측장비나전문인력, 관측지점위치선정등에대한투자나고려가필요하며, 수위- 유량관계곡선의정확한산정을위하여계속적인유량측정성과를수집하여체계적으로정리해야할것이다. 4) 대체취수원의확보낙동강이대도시및대형공단이비교적많은구미, 대구, 경북지역을관통하는금호강과합쳐지면서낙동강최하류지역의하천표류수는오염에취약하고상류지역에서유입되는각종오 폐수로인한수질오염이심각하여상수원수로이용되는데많은우려가제기되어왔다. 이에대한대책으로정부는맑은물공급과낙동강수질개선을위해 낙동강수계물관리종합대책 을추진하여왔으며, 그결과낙동강의수질은점진적으로개선되는추세를보이고있다. 그러나낙동강은대도시와공단지역을거쳐흘러내려오는강으로유해물질이나중금속등에노출될위험을항상안고있으며, 또한갈수기에는수질이 3급수수준으로악화되는경우도발생하기때문에취수원으로이용하기에어려움이많은실정이다. 따라서낙동강에서수돗물을취수하는대구시나주변지자체들의주민들의안전을도모하고수돗물에대한불신감해소를위해서는수질개선의노력과더불어안정적인맑은물공급을위한새로운방법이반드시필요한것으로판단된다. 385

436 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 상수원으로서지표수를취수방식에는하천및호소의표류수를직접취수하는방식과하천주위의대수층을이용한강변여과 (RiverBankFiltration) 및하상여과 (RiverBedFiltration) 의간접취수방식이있다. 강변여과는하천의수변에서상당히 (50~300m) 떨어진위치에수직정을설치하여하천주변의대수층을통과하여 25~50 여일간여과된하천수와지하수를집수하는취수방식이다. 하상여과는하천복류수를취수하는방식으로하천의바닥 (Bed) 에수평의집수매거를설치하여 4~5m 의 bed 층을통과시켜간접적으로하천수를취수한다. 하상여과는강변여과에비하여여과거리및여과시간이짧아서 (1 일이내 ) 상수원수의일시적인오염사고시에대처할시간적여유가부족하다. 강변여과는취수단계에서대수층의여과작용에의하여 1차적인처리효과가있기때문에원수의수질이나쁘더라도취수한수질은상수원수 1등급수준의수질을유지할수있다. 또한대수층에서 25~50 일정도의여과시간을가지므로상수원의일시적인오염사고시에도충분히대처할시간이있고, 대수층에서정화과정을거치기때문에수질의안정성이높다. 하상여과는강변여과에비하여여과거리및여과시간이짧아서 (1 일이내 ) 상수원수의일시적인오염사고시에대처할시간적여유가부족하며, 다음과같은문제점을갖는다. 취수를위한시설비와전력비, 유지관리비가많이소요된다. 많은수량을취수하는어려움을안고있고, 지형의영향에따라개발가능성이제한되고결정된다. 국내의개발과연구실적이부족하여초기시행착오의위험성이크다. 취수정주변의경작에따라비료와농약으로인한수질오염이예상된다. 철 (Fe) 및망간 (Mn) 의농도가매우높아서제거할수있는정수처리공정이반드시필요하다. 386

437 4. 낙동강유역의수질개선대책 지하수활용방안은부존수자원의활용및상대적수질이우수하다는장점이있는반면에지반의침하, 수질관리비용의증가에대한단점이있다. 원수비상저류조는각종비상사태를대비하여수돗물의안정적인공급을위해검토가요구되며, 적어도 24 시간이상비상급수시설능력을보유할필요가있다. 비상급수가능수량으로는타정수장에서비상급수가능수량, 인근정수장비축수량, 배수지의비축수량, 공동주택저수조비축수량등이있다. 이러한비상급수가능수량이비상급수필요수량보다적으면부족량이발생하게된다. 낙동강하천표류수를 74% 이상이용하고있으며, 약 250 여만명의인구가먹는물이수질사고에무방비로노출되어있는실정으로수질차원에서의대책으로비상급수체계의수립이절실한것으로사료된다. 따라서상수원을낙동강하찬표류수에만전적으로의존할것이아니라, 취수원을다변화함으로써수질오염사고등돌발사태발생시에도맑은물을중단없이공급할수있고, 지역주민들의상수원에대한불신감을해소할수있도록원수대체방법의검토가필요한것으로판단된다 국외사례외국의물관리체제는지리적, 사회적, 문화적여건에의해서다르게형성되어있다. 일반적으로영국등유럽국가들은연중강수분포가비슷하여수량확보보다는홍수와수질관리위주의수계단위관리를하고있으며, 미국의경우는주에서물관리를직접하고있으며일부물관련유사업무는중앙부처의고유업무와관련되어부처별로수행되고있다. 한국가의물관리행정의체계는그국가의자연적조건뿐만아니라사회경제적, 역사적특징을반영한다. 여러나라의물관리제도를비교해보면물관리체계발전의일반적인경향과각국가의개별적특성이나타난다. 최근의물관리체계의일반적경향, 즉공통적인발전의방향은유역통합관리체계로의전환과지방자치단체와유역주민의주도적역할의강화라고할수 387

438 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 있다우리나라의물관리체계는중앙집중형행정체계와아시아몬순의기후적특성을반영하여국제적으로비교할때중국이나일본과유사한특징을가지고있다중앙과지방의역할의측면에서보면, 물관리의측면에서중앙정부의역할이매우적극적이고중요했다고할수있다이는주로치수문제와관련이크다대규모홍수피해가잦기때문에, 치수는중앙정부의가장큰관심사이자국가의의무로인식되어왔다. 먹는물의공급도중요한사회기반시설로써국가가주도하여주요한시설들을건설해왔다. 또한최근의통합적환경관리의추세역시물관리에서중앙정부의비중과역할을높인요인이었다고할수있다. 하천수질관리에대한국가차원의대대적인투자와수질총량관리제도등의도입은물관리에서중앙정부의역할을크게한요인중의하나였다. 이로인해우리나라의물관리는중앙정부의부처와그산하기관들이주도하여왔으며, 물과직접적으로관련된정부의중앙부처만 5개에이르고그산하기관 (4 대강홍수통제소, 지방국토관리청, 유역및지역환경청, 소방방재청, 한국수자원공사, 환경관리공단, 한국농촌공사등 ) 은수십개에달한다이처럼우리나라의물관리는강력한중앙집권적정치체제의전통과우리나라의기후적특성을반영하고있다. 이러한중앙정부주도의물관리체계에대해최근변화의필요성이꾸준히제기되어왔다그러한변화를요구하는배경은여러가지가있지만다음과같은것들을주요한예를들수있다. 1 공공부문의역할의변화비단중앙정부뿐만아니라지방자치단체도포함하여공공부문의역할이과거에비해축소되고있는것이일반적인경향이다. 물관리에서민간참여를활성화하고, 가능한정부의역할을필요최소한으로제한하려는것이선진국들의일반적인추세이며특히유럽과미국의경우이러한경향이강하다. 사업은민간에맡기고정부는계획과규제를담당하는방식이다. 물론물 388

439 4. 낙동강유역의수질개선대책 관리의공공적특성으로인해수도사업과같은경우공공부문이직접담당하는경우가많고, 동아시아국가들의경우국가가직접치수를책임져왔지만, 정부와공공부문의역할은사업을직접수행하는측면에서는기능을가능한축소하고있다. 일본에서 2001 년정부구조개편을통해수자원개발공단을수자원기구로전환한것이나, 미국의수자원개발사업을주도했던공병단과개척국의역할이변환한것이그러한사례라고할수있다. 2 물관리패러다임의변화댐건설과광역상수도의건설, 대대적인하천개발사업으로대표되는사회의기반시설로서의수자원시설의건설이완성기에접어들면서, 물관리의중심이개발과건설보다는운영과유지관리로, 구조적대책보다는비구조적대책으로옮겨가고있다대규모투자가필요한건설과개발에는중앙정부의강력한주도와재원조달이중요하지만시설의유지관리에서는지방자치단체의역할이중요하다치수대책등에서비구조적대책은대부분지역주민의적극적인참여와협력이없이는이루어질수없다따라서물관리체계도중앙정부중심에서지방자치단체와유역의주민이주도한관리체계로변화하고있다. 389

440 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 구 분 미 국 일 본 표 각국의물관리제도의특징 물관리제도의특징용수공급하 폐수처리치수 - 수질규제업무는연방정부 ( 환경부 ), 수자원개발과공급은다양화되어있지만주가주로관할 - 연방차원의중요한수자원사업은공병단과개척국등에서담당 - 수질업무는환경성이관할하고댐건설과홍수관리등은국토교통성에서담당 - 지자체의업무 - 시정촌 ( 지자체 ) 의업무 - 지자체가관할일부는민간에관리위탁 - 시정촌 ( 지자체 ) 업무 - 정비사업에국가가광범위하게보조 - 수해는자연재해로행정책임아님 - 지범람원관리 토지이용규제는지자체의업무이며주가지원 - 연방정부는주사이의통상에관한것에만관여할수있음 ( 헌법규정 ) - 치수는국가의책무 (1 급하천의지정구간, 2 급하천은지사가법정수탁, 준용하천은시정촌이수탁 ) 한 국 - 수질업부는환경부, 수자원개발은국토해양부가주로담당 - 수량업무중농업용수, 발전용수등의업무는농림부, 산자부등으로다원화됨 - 물기본법이없음 - 광역상수도공업용수도는중앙정부관할 - 지방상수도는지자체 - 지자체의업무 - 정비사업에국가보조, 적극적민간위탁추진 - 주요하천은국유이며국가가관리 - 범람원주변에대규모인구가집중되어있음 - 치수는기본적으로국가의책무 프 랑 스 - 유역중심의관리 ( 유역위원회에서계획수립, 유역재정청이실행 ) 년수법이수자원관련기본법에해당 - 지자체 / 자체연합이담당 - 민간에운영관리위탁 ( 양여권 ) 하기도함 - 유역위원회에서요금등을결정하고유역재정청이징수, 수처리시설의정비에보조 -19 세기이후치수는연안주민의책임 - 법률적으로국가에는치수책임이없으며, 연안주민이조합을만들어대응하는하천은존재 년부터유역관리가시작됨 독 일 - 행정단위와유역단위가혼합된형태 - 지역수조합이중심 년연방수자원관리법이수자원관련모법이라할수있음 - 지자체의업무 - 하수도는지자체가관할 - 대규모처리장의경우주의보조가이루어지기도함 - 홍수위험지역에거주하는것은기본적으로개인책임 - 행정상으로는주, 연안자치체가대응 ( 책무는아님 ) - 라인강하류는물관리 ( 제방 ) 조합이치수를담당 영 국 -환경식품농촌청관할하며, 수자원사업은민영화되고정부는규제에치중 -유역중심의물관리 -지방자치단체의관할이지만완전민영화 -주거기능지역이넓고 -지방자치단체의범람원이좁음관할이지만완전 -치수는연안주민의책임민영화 -간척지등에서는물관리조합으로대응하기도함 예를들어, 일본에서는 1987 년하천법을개정하면서지방자치단체장이시 행하는하천공사 하천유지제도시정촌공사제도를만들어국가가관리하는 1 급하천의직할구간에대해서도도시정비와연계한하천정비생태계보호 390

441 4. 낙동강유역의수질개선대책 등하천환경보전의필요성이있을경우치수상현저한영향을주지않는범위내에서지방자치단체장시정촌장이하천관리자와협의하여시정촌공사제도를활용할수있도록하였다 ( 일본국토교통성하천국,1999). 이러한요인들로인해국제적으로중앙정부주도의강력한물관리체계에서지방자치단체간의협력과유역주민의참여가강조되는유역통합관리체계로의전환이이루어지고있다. 그러나이러한것은물관리체계의변화의주요한한측면이고이와는사뭇다른측면도있다는것을간과해서는안된다. 그대표적인예가치수대책과수리권관리의문제라고할수있다. 유럽과미국과같은나라들은기후와국토특성으로인해동아시아국가들에비해홍수피해가상대적으로크게문제가되지않았다. 따라서치수가중앙정부의주요한정책적관심사였던우리나라와는달리홍수대책은일차적으로유역민의책임이었고지방정부의문제였다. 그러나최근기후변화의영향으로이들나라에대규모홍수가빈발하면서홍수대책이국가적관심사로떠오르면서중앙정부가적극적인대책을세우고있고이와관련한기구나조직을구성하는사례가많아지고있다. 국가와중앙정부의권한과의무를유역과지방정부민간으로최대한이양하는것이일반적인경향이지만물관리에있어서는그렇지않은경우가많은것이다. 수리권의문제도마찬가지이다. 연안권과선점권으로대별되는서구의수리권체계는전통적으로당사자간의합의와협상이관리의일차적인수단이었다. 지역마다서로다른물관리전통이있어서그러한지역적특성이 합당한수리권의관리체계가유지되어왔다. 선점권이든연안권이든물 이 용에대한일차적인권리는유역주민에있었다. 미국의수리권은중앙정부의일률적인지침에의해서규제되는것이아니라, 개별사안별로이해당사자들간의갈등을법원에서판단하여최종적인결정을내리는경우가많았다그런데이러한서구의수리권체계에최근변화가이루어지고있는데그것은수리권에대한국가와중앙정부의규제가강화되는추세라는점이다. 물부족이심화되고수리권갈등이빈발함에따라 391

442 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 기득수리권을보장하는문제보다기존의수리권을합리적이고효율적으로조정하고재분배해야하는문제가더중요하게되었다특히광역적차원에서물의이동과배분의필요성이커짐에따라서수리권에대한국가의허가와취소및조정의역할이강조되게되었다. 수질관리도비슷하다고볼수있다수자원의개발과관리의중심이지방정부와민간으로이관되는것이일반적인추세인데비해, 하천의수질의관리는통합되고규제가강화되는것이대세라고할수있다. 미국의환경부는수질관리측면에서그권한과역할이갈수록커지고있고, 유럽의경우하천환경의관리는일국적차원을넘어 EU 차원의통합관리가이루어지고있다. 즉, 물관리체계의변화에서중앙과지방의역할분담을얘기할때, 일률적으로중앙정부의기능을지방으로이전한다거나, 기능을축소해야한다기보다는상대적으로중앙정부의역할이더중요한분야가있으며그렇지않은분야도있다는것을염두에두어야한다. 또, 지방정부의역할이강조되는것은기존의중앙정부의업무를대신하는측면보다는새롭게요구되는역할, 즉지역특성을반영한물관리정책의추진과이해당사자와유역주민이주도하는시책을지원하는역할이중요해지기때문이라고할수있다 개선방안 1) 유량 수질통합관리방안현재우리나라물관리체제의구조는이론적인배경이나기준이불명확한상태에서시대적필요에부응하면서법과조직을신설하거나정비하여온결과이다. 따라서물관리의효율성추구와는거리가멀다. 이러한태도는 2006 년물관리기본법안의입법과정에서도개선되지못한채로진행되어국토해양부와환경부 2개부처의협의에한정되어진행되었다. 그러나우리의물관리체계는행정학과수문학의기본원리에입각하여종합적관점의관리체계를정립할것이요청된다. 물관리체제에관하여우리나라에서는그동안무수한논의가진행되어왔 392

443 4. 낙동강유역의수질개선대책 다. 그러나대부분의경우물관리체제를물관리기구의문제로서파악하여주로기구체계에한정하여다루었다. 또한논의의대상은수량과수질의관리기능을개편하는수준에머물렀다. 물관리체제는기구체계뿐만아니라물관리법령이나물행정 ( 물관리계획 ) 등과밀접하게관련되어있으며물관련법령체계와물행정체계 ( 물관리계획 ) 는국가물관리체제구체화의핵심적사항이다. 국가물관리체제는물관련계획이나법령을체계적으로분석하여각각의정책가치를포괄적으로포용하여야하기때문이다. 만약 2008 년에물관리기본법이새롭게추진된다면효율성이부족한분리관리를개선하고미흡한제도적장치를보완하며물관련법령과계획을통합하는내용이포함되어야한다. 이러한방향이우리나라의물관리체제가선진국형으로전환하는초석이될것이다. 인위적인행정경계를넘나드는물을효과적으로관리하는기본적방향은통합적인관점에서협력적정책을추진하는것이다. 효율적인물관리체제의정립의절차적차원의노력은입법기관의역할이긴요하다. 입법기관인대한민국국회의역할은바로개별조직이수단적합리성에의존하지않고협력적연대가가능하며협력에대한인센티브가제공되는제도적장치를마련하는것이다. 그림 수질을고려한유량관리의개선점 393

444 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 최근 15 년동안우리나라의수자원문제가기본적인욕구에서복합적이고지역적인문제로발전되었으나우리의물관리체제는이전과거의동일한체제를유지하고있다. 우리의수자원문제는사회와경제발전과함께새로운양상으로나타나고있는데, 이를해결해야할담당조직이불분명하다. 왜냐하면, 우리의물관리체제는, 기본적인욕구를해결하기위한, 기능별정책의수립과사업의추진이용이한, 기존의구조를고집하고있기때문이다. 이를좀더자세히기술하면다음과같다. 첫째는, 우리의물관리체제에는통합조정권한을가진중앙조직이없으며각부처는수직적인자체조직을통하여물관리업무를수행한다는것이다. 국토해양부는각유역에있는홍수통제소와수자원공사를통하여, 환경부는각유역별유역환경관리청과환경관리공단을통하여, 농림수산식품부는농업기반공사를통하여, 행자부는소방방재청을통하여, 지방자치단체에물관련업무를지시하고, 지방자치단체는물사용자를관리하는구조를가지고있다. 이러한문제때문에 1997 년 1월국민총리훈령제344 호로서각부처가개별적으로수행하고있는물관리정책을유기적으로통합 조정하기위해 물관리정책조정위원회 가설치되었는데,2005 년 5월그실효성을인정받지못하고폐지되었다. 물관리정책조정위원회 가실패가이유는통합 조정을위한법적뒷받침을받지못했기때문이었다. 이미개별법령에의하여독립적으로추진되고있는중앙부처의물관련업무를하위의국무총리훈령으로통합 조정할수없었기때문이다. 둘째는우리의물관리체제에는유역단위에서물문제를통합적으로다룰조직이없다는것이다. 우리의물문제는이제는전국적인문제라기보다는, 임진강유역의홍수관리, 낙동강유역의홍수관리와수질관리, 금강유역의상하류용수배분등, 지역또는유역으로특화되어발생하고있다. 또한, 이러한문제는홍수, 수질, 용수배분등으로문제가표면적으로는단순화되어제기되고있지만해결을위해서는복합적인접근이필수적이다홍수, 수질, 용수배분등이실제는밀접하게연계되어있기때문이다. 그래서이미유역 394

445 4. 낙동강유역의수질개선대책 별로설치되어있는국토해양부의하천관리위원회와환경부의수계관리위원 회와같은자문위원회가있지만, 제기된문제들을해결하지못하고있는것 이다. 2) 유역통합수질관리방안물관리의세계적인추이는통합유역관리 (IntegratedWatershedManagement) 개념을지향하고있다. 하천관리역시하천의연속성을고려한공간개념의통합유역관리가바람직하다. 그러나우리나라는하천을행정구역단위로분할하여중앙부처와여러지자체가관리하고있으므로상 하류뿐만아니라좌우안의연계관리도어려운실정이다. 더욱이지방하천의유지 보수업무가시 도지사또는시 군 구청장에게위임되어있으나지자체의조직, 인력및예산이부족하여적절한업무수행은불가능한실정이라할수있다. 현행하천관리는조직별로다원화되어통합적인조정 관리기능이미약하여, 유역별물부족과수질오염문제, 빈번한홍수와가뭄재해, 수리권분쟁등이끊임없이이어지고있다. 이러한상황은우리의궁극적목표인 인간과자연이어울려사는지속가능한하천환경조성 과점점멀어지게될것이다. 이제는유역단위의하천관리체계로전환해야할시점이다. 유역관리체계로효율적으로수행하기위해서는주요수계에유역하천관리청설치를제안한다. 아울러하천시설물의유지 보수 감시를전담할하천관리공단을신설하여이수 치수 하천환경을포함한물문제에적극적으로대처하여야할것이다. 하천은상류와하류가유기적인연관을가지고유역관리를통하여이수, 치수및하천환경계획과균형을이루어야한다. 수자원종합계획, 유역종합치수계획 하천환경계획및국토종합계획등은통합계획아래추진하고, 부처간의유기적인연계와협조체계를구축하도록한다. 현재의수질관리는하천의수질관리만으로는어려운실정이다. 강우시에유역에서배출되는비점오염원의문제도심각할뿐더러, 유역내의많은오염발생원이존재하여단순히하천만관리해서는안되는것이다. 따라서유역통 395

446 선진형수질개선대책마련및타당성조사 - 낙동강유역 합수질관리의필요성이대두되고있다. 이러한유역수질개선을위한주요요소로는유역의실태조사, 오염물질처리기술, 재정적지원, 정책및법규의지원그리고처리및투자우선순위선정과유역통합관리기술그리고의사결정시스템등이뒷받침이되어야한다. 우선유역의실태조사를살펴보면우선오염원의특성파악이중요하다. 유역의현황이현재어떠한지, 유역내에어떠한오염원이존재하며, 또한그오염원의특성이어떠한지에대한조사가충실이되어야한다. 그리고수처리관련기간시설이어떻게구성이되어있고, 어떠한상태인지에대한파악이필요하다. 수질오염의관측체계가어떠한지관련규정은어떠한지에대한조사도뒷받침이되어야할것이다. 오염물질처리기술의확보는오염유형및오염물질별처리기술이확보되어야하고, 수치모형을이용한현황파악과오염원의추적및수질오염예측기술이필요하다. 오염지역의오염물질 Sampling 과지상및공중모니터링기술역시필요할것이다. 또한상기의실태조사를통한관련기간시설의체게구축기술이확보되어야하며, 자료의수집과정보를제어할 Database 구축및통합관리를지원가능하여야한다. 또한관련된관련 R&D 를통하여유역통합수질관리기술을확보하는것도필요하다 그림 유역통합수질관리방안 396

447 4. 낙동강유역의수질개선대책 위와같은실태조사와처리기술의확보가완료되면수질개선을위한주오염원처리우선순위를설정하여야할것이다. 이는가장효율적으로수질을개선할수있는방안으로꼭필요한과정의하나이다. 이러한과정이확실히진해되지않으면막대한예산을들이고도수질개선이전혀이루어지지않을수도있음을명심해야한다. 오염원처리우선순위외에도오염원처리시설에대한시설투자우선순위와기술, 재원, 법제개선등유역수질개선에있어우선순위를설정하여야한다. 그림 유역통합수질관리개념도 397