녹조방지를 위한 수질관리 대책

녹조방지를 위한 수질관리 대책 이슈기사

2014/01/07 11:28

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녹조 발생 따른 신속대응 체계 확립


단계별 모니터링 강화·통합 수질예측 시스템 구축…고도정수처리도 확대
현장활용 가능한 실효성 있는 모니터링·녹조관리·정수처리 기술개발 주력

 

녹조방지를 위한 수질관리 대책

 

▲ 김 진 원K-water 댐유역관리처 팀장

기후변화와 인구증가 및 급속한 산업화에 따른 오염물질 배출로 전 세계적으로 조류가 빈번하게 발생하고 있다. 조류발생 원인은 기상여건(일조시간, 수온), 영양염류, 체류시간 등으로 압축할 수 있다. 4대강 사업으로 총인(T-P)은 저감됐으나, OECD 부영양화 기준(0.035㎎/L)은 초과했다.

K-water는 녹조 발생에 따른 전담 상황반 운영을 통한 신속대응 체계를 확립하는 한편, 모니터링을 강화하고 있다. 녹조 발생대비 댐·보 대표지점에 단계별로 모니터링을 강화하고 있으며, 비점오염원 파악을 위한 본류 유입지천 수질조사를 실시하고 있다.

또한, 2013년까지 통합 수질예측 시스템 구축을 완료해 조류 등 수질사고에 적극 활용할 계획이다. 이 시스템은 기상모형과 유역모형을 사용해 시간 단위 유량·수질을 파악하고 저수지·하천모형의 입력자료로 활용함으로써 예측의 정확도를 높일 수 있다.

 

조류 냄새물질 발생을 예측할 수 있는 기능을 추가했다. 12월부터 시범 서비스가 운영되며, 2014년 본격적으로 가동될 예정이다.

K-water는 제거물질 및 살포설비 활용으로 현장 중심의 실질적 녹조대응 강화를 위해 노력하고 있다. 댐과 보의 물 순환 설비를 비롯해, 수중 폭기장치 400여 개를 보유하고 있다.

 

또한, 조류 제거물질을 살포할 수 있는 선박 35척을 보유하고 있다. 4대강 현장에는 전문 인력 150명을 배치하고 있어 국내 어느 기관보다 현장 대응능력이 우수하다.

환경청, 환경공단 등 유관기관과 협력을 통해 공조체계를 더욱 강화해, 현장 대응능력을 높이도록 할 것이다. 수심이 낮아 선박이 접근할 수 없는 지점에 발생된 조류를 제거하기 위해서 육상이동형 조류 제거설비도 개발해서 현장에 배치할 계획이다.
 

정수장 유입 조류 농도 최소화

 

취수장에는 조류 유입 차단막과 살수장치를 설치해 정수장으로 유입되는 조류의 농도를 최소화시킬 계획이다. 수돗물의 안전성 확보를 위해 취·정수장에서 냄새물질을 실시간으로 감시중이다.

팔당취수장과 청주정수장에서는 실시간 냄새 측정장치가 운영 중이며, 2014년에는 낙동강 수계에도 확대될 수 있도록 한다. 아울러 2015년까지 계획된 고도정수처리시설을 차질 없이 진행할 계획이다.

현장에서 활용 가능한 실효성 있는 모니터링, 녹조관리, 정수처리 기술개발에 대한 노력도 게을리 하지 않기 위해 원격탐사 조류 모니터링 시스템을 구축하고 취수원 조류 방지막을 실용화하는 한편, 녹조관리 및 제거를 위해 수상 조류 콤바인 기술과 천연 조류 제어제를 중소기업과 공동 개발 중에 있다.

또한, 창원의 반송정수장에는 규조류 제어용 DAF 여과지를 설치하기도 했다. 녹조문제를 근본적으로 해결하기 위해 중소기업, 전문가, NGO 등과 함께 협력할 계획이다. 중소기업에 테스트베드를 제공하고 공동연구개발도 지원한다.

 

 

 

수량·수질 통합관리 · 관계기관 협업 필수

 

건의사항으로 첫째, 조사자료 공유체계가 구축되어야 한다. 녹조문제에 대응하기 위해서 수량·수질 통합관리 및 관계기관의 협업은 필수다. 현재 수량·수질관리기관에 산재되어 있는 자료들을 통합해 관리하고 공유할 수 있는 시스템 도입이 반드시 필요하다.

둘째, 보 관리자의 역할을 확대해야 한다. 환경부에서는 4대강 본류와 지류에 대해서 평상시 보 주간조사와 수질측정망 및 오염총량조사를 실시하고 있으나, 강우 시 지천에 대한 조사는 시행하고 있지 않다. 비점오염원의 영향을 파악하고 대책을 수립하기 위해서는 지류의 유량과 수질조사가 반드시 필요한 실정이다. K-water에서 이러한 역할을 수행할 수 있도록 건의한다.

K-water는 수탁구간(보 상·하류 약 1㎞ 구간)에 한해서 녹조 대응 역할을 수행하고 있다. 적극적이고 선제적인 대응을 위해서는 보 관리자가 관리수위 내 저수로 구간까지 녹조대응 역할을 수행할 수 있도록 하고, 비용이 지원되어야 한다.

 

비점오염 처리 강화 필요

 

합리적인 유역관리방안을 도출하기 위해 낙동강 수계에 대해서 시범적으로 수질예측을 실시했다. 2012년 10월부터 2013년 9월까지 진행됐으며, 수질예측모형으로 HSPF(Hydro-logical Simulation Program-Fotran) 모형을 사용했다.

2013년 조류발생이 가장 심했던 창녕함안보의 시나리오별로 조류 농도를 예측한 결과는 [그림 5]와 같다.

첫 번째 시나리오는 기존 대책으로 환경부의 중장기계획인 물환경관리계획과 제2차 비점오염원 저감대책을 반영했다. 나머지 시나리오는 기존 대책에 단계별로 대책을 강화했다. 우선 첫 번째 시나리오를 시행했을 때, Chl-a 35㎎/㎥ 초과일수 비율이 15.3%로 예측됐다.

또한, △추가 대책 1(기존 대책 + 주요 7개 하천 NPS 50% 저감)은 9.6% △추가 대책 2(추가 대책 1 + 전체 유역 NPS 50% 저감)는 6.6% △추가 대책 3(추가 대책 2 + 하수처리장 방류수 T-P 0.1㎎/L 이하)은 4%로 분석됐다. ‘추가 대책 1’이 투자 대비 개선효과가 가장 큰 것으로 나타났다.

‘추가 대책 1’은 낙동강 유역 7개 주요 유입하천의 비점오염처리율을 현재 22.5%에서 50%까지 강화할 수 있다. ‘추가 대책 1’을 시행했을 때, 7개 주요 하천의 예측된 수질 농도는 [그림 6]과 같다.

이를 목표 수질로 유지하기 위해서는 기존 대책(물환경관리계획, 제2차 비점오염원 저감 대책)의 조기 완료, 비점오염 처리 강화가 필요하다.