물순환 관련자료

지속가능한 물 이용을 위한 심포지엄 – 오염 예방 대책을 통한 상수원 수질관리

머리말

근대 산업사회에 접어들면서 인구는 도시와 공단에 기능적으로 집중되고 있으므로 인간생활에 필
수 불가결한 물은 가능한 한 집중적으로 공급하는 공공도시 급수방법으로 전환되었다.
공공급수는 깨끗한 상수원을 개발하고 위생적인 처리를 하여 상수배관을 통하여 안전하게 개인가
정에 까지 전달하는 방법이다.
전 세계적으로 1900년도 초부터 공공급수체계가 이루어지면서 소위 미생물학적인 수인성전염병
이 급속히 감소하게되었다.
우리나라도 1980년에 뚝도 정수장이 설치되어 가동된 것이 최초의 도시공공급수시설이었다. 물
론 산업이 크게 발전하기 이전의 시대에는 상수원 오염물체가 크게 대두되지 않았다. 대부분 공
공도시 급수의 상수원으로 이용되는 하천 또는 호수의 수질오염이 심각하지 않았다.
그리고 또한 산업화이전에는 주로 상수원 및 하천오염의 주범은 가정하수이었다.
가정하수는 분뇨성분, 세탁, 청소, 음식찌꺼기 및 목욕폐수 등으로 병원성미생물이 콜레라, 장티
프스, 이질, 기생충병, 소아마비 등이 문제가 되었으나 이들의 어느 정도 수준의 오염은 상수처
리 과정 중에 약품응집침전, 모래여과 그리고 염소소독에 의하여 대부분 제거되어 말살시킬 수
있었다.
그러나 도시인구의 급증과 산업기술의 발전하면서 각종 생산활동과 인간생활이 또한 다원화되
고 경제가 성장하면서 소비활동도 확대되었다.
모든 인간활동이 고도 산업화됨에 따라 양적인 많은 폐기물과 질적으로 악질인 물질들이 배출되
어 상수원을 오염시키고 있다.
실로 인간의 실상생활에서 버려지는 쓰레기와 하수 중에는 과거에는 없었던 합성세제와 각종 화
학물질들이 배출되고 있다.
도시내부에서는 세차장, 세탁소, 가내공업 및 각종 서비스업체에서도 각종 유해성 화학물질을 배
출하고 있으며 농촌에서도 많은 농약을 사용하므로 잔류농약을 배출하고 있으며 또한 각종 공장
및 산업장에서 수많은 유독성 물질이 상수원을 오염시키고 있는 실정이므로 이에 국민들은 상수
원수 수질에 의심을 갖지 않을 수 없는 상황이다.
대한민국 국민의 약 80% 이상이 소위 한강, 낙동강, 금강 및 영산강을 수원으로 하는 상수도를
공급받으며 살아가고 있어 1960년대 이후 경제개발에 따른 산업화와 도시화로 인한 수질오염을
심가 하다고 볼 수 있다.
1974년도에는 서울시 관내에서 채수하던 상수원을 팔당으로 옮겼으나 그 수질은 상수원수 Ⅱ등
급에 해당되고 있다.
대체로 4대강유역의 상수원의 수질은 2∼3등급으로 조사·발표되고 있어 사회적으로 상수원수의
안전성에 대한 논란이 끊임없이 대두되고 있는 실정이다.
근대에 또한 상수원수 수질의 악화가 국민들의 공공수도수의 수질을 불신하는 문제로까지 연관되
고 있다.
현재 당면한 상수원의 수질오염은 상수도 수질에 직접 영향을 미치므로 상수원 수질이 보건위생
상 안전하도록 예방대책이 절실한 상황이라고 보겠다.

1. 상수원의 수질오염원
근대 도시급수에서는 수량이 풍부한 하천이나 호수를 상수원으로 사용하므로 주변의 각종오염원
과 비점오염원으로부터 각양각색의 물질이 유입됨으로써 수질오염을 유발하게된다.
대체로 점오염원으로 가정, 사무실, 공장 사업장 및 축산장 등이 있으며 이들로부터 생활하수,
분뇨, 가축폐수 및 분뇨 그리고 공장으로부터 각종 유독성화학물과 중금속성분들이 배출된다.
그리고 비점오염원으로는 농경지, 삼림, 도로, 가두리양식장 및 낚시 등의 위락행위에 대는 각
종쓰레기, 농약 및 비료성분 등이 배출된다 (그림 1)
이들 오염물질들은 적절히 하수처리장, 분뇨처리장, 공장폐수처리장, 축산폐수처리장에서 처리되
어 방류 전후 이들이 하천이나 호수의 충분한 환경요량(Carrying capacity)에 의하여 자정작용
(희석, 침전, 산화, 환원 등)으로 분해 및 소멸되는 경우는 수질오염을 일으키지 않으나 이들의
양이 많아 자연용량을 초과하면 본래의 수질을 변화시켜 부영양화를 초래하거나 유독성이며 난분
해성인 화학물질이 수중에 잔존하거나 생물농축에 의하여 수질오염을 초래하게된다.
이렇게 오염된 상수원은 이상조류의 대발생으로 물에서 이상한 맛을 풍기거나 상수처리 과정중
모래여과막을 막아 정수효과를 저감시키기고 하여, 다량 발생원 이상조류에 의하여 유기물질이
유독화학물질로 전환되기도 한다
그러한 근래에 염소소독에 의하여 수중에 잔존하는 유기물질과 반응하여 발생하는 발암물질인
THMs(Trihalomethane)는 조류가 많이 존재하는 경우 그 생산량이 증가한다는 보고가 있다.
그리고 유독성이 크고 잔류성이 긴 화합물질(PCB, PAH, 수은, 카드뮴 등)은 미량 오염되어도 그
들의 잔류성에 의하여 생물에 농축되어 인간에게 전달될 뿐만 아니라 상수를 통하여 미량씩 오염
된다는 것은 국민건강상 매우 바람직하지 못한 결과를 초래할 수 있다.
또한 1991년도에 발생하였던 「낙동강 페놀오염 사고」를 상기하여 보면 상수원 주변 공단에서
유해물질의 관리가 소홀한 경우도 유출사고사건으로도 또한 원수의 수질과 먹는 물의 안전성에
대한 경각심을 일깨워 준 것이었다.
즉 상수원의 수질이 근본적으로 깨끗하여야만 안전한 급수를 보장할 수 있는 것이다.

2. 상수원 수질오염관리 현황
당국은 하천·호수 및 상수원 관리를 위하여 부단한 노력을 하여왔다.
1990년대에 들어 환경보전법이 분업화되어 수질환경보전법으로 제정되었다. 1991년에는 오수·분
뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률을 제정하여 체계화하였고. 1994년 이후 물관리업무를 일원화
하기 위하여 보건사회부가 담당하던 음용수관리업무를 환경처로 이관하였다.
1996년에는 맑은 물 공급 종합대책의 후속대책인 물 관리 종합대책을 수립하였고 1998년에는 수
도권 상수원인 팔당호 수질의 악화로 수질개선을 위한 「한강수계 상수원 수질관리 특별대책안」
을 만들었으며 1999년2월에는 낙동강수계 물관리 종합대책, 2000년 10월에는 금강과 영산강수계
물관리 종합대책이 차례로 수립되어 시행되고 있다. 환경부당국은 수환경정책 목표로 헌법에 규
정된 환경권을 수환경 측면에서 구현하려는 다음과 같은 노력을 하고 있다.
첫째로 상수원을 깨끗이 보전함으로써 국민건강을 보호하며
둘째로 모든 하천의 수질을 수생생태계가 유지될 수 있는 수준으로 보전하며
셋째 하천과 물을 생활환경의 일부를 구성하는 요소임으로 물을 둘러싸고 있는 수환경을 쾌적하
게 만들어 자연을 느낄 수 있게 하는 것이다.
이러한 목표로 국가는 수질환경기준을 유지하기 위한 계획을 수립하고 수질개선 투자를 늘려가
고 있다.
수질환경기준은 전국하천을 194개 구간으로 나누어 수질상황에 따라 목표수질에 대하여 120개 구
간 (61.9%)은 Ⅰ등급, 49개 구간은 Ⅱ등급으로 설정하여 관리하고 있다.
상수원의 수질오염 예방대책으로 상수원 보호구역(수도법)을 설정하고, 특별대책지역을 지정할
수 있는 법적 장치(환경정책기본법), 자연보전전역(수도권 정비 계획법)을 설정할 수 있도록 규
정하고 있다.
그리고 배출되는 오염규제화 처리를 위하여 폐수배출규제 및 비점오염과리, 하수도법에 의한 시
가화지역 하수도정비 및 하수처리와 오수·분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률이 시행중이다.
상수원 보호를 구관 토지이용관리를 위하여 자연환경보전지역지정(국토이용관리법), 개발제한구
역지정(도시계획법), 보전임지(산림법), 보전을 위한 관련된 법령이 제정되어있다.
또한 실천적으로 1996년 8월에 4대강 수질을 획기적으로 개선하고 맑은 물을 안정적으로 공급하
기 위하여 「물 관리 종합대책 기본계획」을 확정하고 2011년까지 추진키로 하였다. 여기에 투자
되는 예산은 1996∼2005년까지 26.5조원이다
(참조: 환경부 2002년도 물 관리 종합대책 실천계획)
행정당국이 전국 하천과 호소 그리고 상수원수질을 개선하기 위한 노력이 경주되고 있으나 대국
민 홍보부족, 관련개발부처와의 협조미비, 1997년이후 IMF사태 등의 경제악화 및 대선과 정치 경
제적 상황의 악화 등은 환경보전대책을 적극적으로 추진하는데 걸림돌이 되고 있다.
아직도 4대강의 주요 상수원수질은 대부분 Ⅱ등급에 해당되고 있으며 획기적인 개선이 이루어지
지 앉고 있는 실정이다.
또한 낙동강, 금강 및 영산강수계의 3대강 수계 오염총량관리제를 2004년부터 단계적으로 시행
하려 계획을 수립하고 있으나 오염물질 배출량조사, 관련된 제도정비 및 기술적 문제와 재정적
뒷받침 등이 문제가 간단치 않다.

3. 상수원 수질오염과 안정성 (건강 위해성)
현재 상수원의 수질평가를 하는 객관적 수질측정항목 및 지표는 수질 환경 기준에서 생활환경항
목으로 pH, BOD, SS, DO 및 대장균수의 5개항과 그리고 건강항목으로 Cd, As, CN, Hg, 유기인,
Pb, Cr+6, PCB 및 ABS 의 9개 항목이 지정되어 있으며 기타 수질오염물질로서 이들 이외에 29종
이 지정되어 있고 특히 수질의 국민건강과 관련되어 안전성관리를 위해 중금속, 페놀 등 17종의
특정수질유해물질이 지정되어 있다.
그리고 먹는물 수질기준(02’6. 21 개정)에는 55개 항목이 지정되어 관리되고 있다.
상수원의 수질에 대하여 먹는물 수질기준항목을 평가한 공식적 발표자료는 없다. 그러나 몇 몇
조사연구자료에 의하면 먹는물 수질기준에 지정된 오염물질이 종종 발견되고 있다.(ref 정용 등)

ref 정용 등 수질오염물질의 건강 위해 평가 및 관리 (G7 project) 1995
정용 등이 연구 수행한 1993∼1995년 사이에 전국 6개도 시의 상수원과 수도수에서 측정한 자료
와 2003년 서울시 상수수질평가위원회에서 발표한 자료를 보면 상수원과 수도수에서 우려할 만
한 수준의 건강 위해성(10-5∼10-6 확률)을 나타내지는 않았으나 (표1, 2) 많은 유독성화학물질
이 검출되고 있다.
현대 산업사회에서 많은 유해화학물질을 사용하고 있다. 현재 유해화학관리법에 의해서 약 500종
이 지정관리 되고 있으며 그중 약 150종이 특정 지정 물질로 관리되고 있으나 그 외에 실제 등
록 되여 있으나 법적으로 약 여종의 관리되지 못하고 있는 실정이다.
또한 먹는물의 안정성과 관련하여 현재관리규제하고 있는 55개 항목은 미국 EPA의 155종 WHO와
일본의 85종에 못 미치고 있는 사정이다.
그리고 1989년 1990년에 예기치 않은 낙동강 페놀 누출사건은 매우 충격적으로 상수원 관리와 먹
는물의 안정성을 일깨워 준 사례라고 할 수 있다.
여기서 참고로 G7 project (1993∼1995)의 수질오염물질의 건강 위해성 평가에 따른 위해성을 평
가한 자료는 표 3과 같이 소위 VSD (Virtual Safety Dose)를 초과한 경우도 있어 당시 표4 및
표5 와 같이 안전한 수질기준을 제시하였었다.

4. 상수원 오염과 정수처리
우리나라와 같이 대부분의 상수원이 하천 또는 호소 단독으로 보호구역이라고 보 수 없는 개방
된 형태임으로 주변의 각종 비 점오염원과 관리가 잘 안된 오염원으로부터 많은 수질 오염물질
이 유입되고 있다.
현재 상수원의 수질은 Ⅰ∼Ⅱ등급으로서 어느 수준의 정수처리공정을 거쳐 상수를 생산하여 공급
하고 있다. 대체로 상수공정처리과정을 원수취수→약품응집→침전→모래여과→소독으로 재래적이
다. 근래에 맛, 냄새 문제와 미량 오염물질제거를 위하여 활성탄을 투입하여 처리공정을 추가하
거나 오존처리를 부과하는 경우도 있으나 보편적이라고는 할 수 없다.
오늘날과 같이 수질오염원이 다양하므로 또한 그들 오염물질들이 다양하게 상수원에 유입되어 완
전하게 제거된다고 볼 수 없다. (Hannan LC 등G7 project)
표6은 각 수처리 공정이 다양한 오염물질에 대한 처리효과를 간략히 요약한 것이다. 대체로 재래
식 수처리 공정은 현재 문제가 많은 미량 오염물질로서 VOC, 중금속, PAH, 맛과 냄새 물질 등을
완벽히 처리하여 제거하는데는 한계가 있다.
그리고 원수수질이 유기물질로 오염되는 경우 조류 대 발생으로 맛과 냄새를 유발하는 물질 등
을 발생하기도 하며, 염소 소독 과정 중 보다 맛과 냄새를 악화시키는 경우도 있으며, THM과 같
은 발암성이 있는 소독 부산물을 생성시키기도 한다.
상수처리로 물을 맑게 한다는 것은 한계가 있으며 상수원을 예방적 차원에서 수질오염원으로부
터 보전하는 것이 최선의 방법이다.
따라서 상수원은 철저하게 오염원으로부터 차단하도록 하는 부단한 노력이 필요하며 이에 따른
감시(monitoring)가 뒤따르며 늘 사전에 대비(precautionary treat- ment)하는 프로그램이 개발
되고 적용되어야 할 것이다.

맺음말

물은 인간생활과 건강을 유지하는데 필수 불가결한 물질로 깨끗하고 풍부하게 제공되어야 한다.
그러나 산업화와 인구증가로 인한 상수원 오염을 갈수록 심각한 상태로 진행된다고 볼 수 있다.
상수원 주변의 수질오염의 증가 그리고 다양한 산업활동으로 발생하는 수질오염물질의 다양화와
양적 증가는 재래적 방법인 상수처리공정만으로는 미흡하다.
따라서 상수원은 사전 예방적 차원에서 오염원으로부터 철저히 보전되어야 하여야 한다.
그리고 상수원 보전을 위한 수질평가를 위하여 현대의 수질 평가항목이 보다 현실적으로 추가
및 수정보완 되어야 할 것이다.
UN이 정한 물의 해를 맞이하여 물의 중요성과 함께 상수원의 보전이 보다 과학적으로 그리고 적
극적으로 추진되기를 바란다.

참고문헌
환경부 환경백서(2002)
정용 등, 수질오염물질의 위해성평가 및 관리방안(1993∼1995), G7 project
Risk Assessment and Management of Drinking Water Pollutants in
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Tecknuical Editor, Fredric W. Pantius Grow-Hill,
Mc pp157-186 1990(14 th ed)
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차동훈, 최지용등, 팔당수계 무방류 시스템 설치 타당성 검토 및 대안제
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글 : 정 용 (연세대학교 의과대학 교 수)
자료출처 : 유네스코 한국위원회

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