기후변화에 따른 물관리 정책방향

기후변화에 따른 물관리 정책방향 포토로그

2011/04/09 07:45

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기후변화 위기이자 기회…정부 물산업 집중 육성
가용 수자원 최적 활용 위한 고도 물처리 산업·대체 수자원 개발 중요
4대강 사업, 기후변화 대응·수량 확보·홍수예방·수질개선 위해 필요

▲ 문 정 호 환경부차관

전세계적으로 진행되고 있는 기후변화는 지구적 차원에서 보면 위기지만 물산업 관련 입장에서 보면 굉장한 기회라 할 수 있다. 그래서 이러한 위기를 잘 극복하고 기회를 최대한 활용하기 위해 지금 현재 기후변화와 관련해서 어떻게 대처하고 있으며, 앞으로 어떤 방향으로 대응할 것인지 생각해보고자 한다.

오늘날은 화석연료 사용으로 인한 온실가스 증가에 따라 여러 가지 재해나 생태계 파괴 문제가 환경위기로 나타나고 있다. 아시다시피 세계금융위기 이전에 유가가 배럴당 150달러 수준까지 육박했으며 최근에는 120∼130달러까지 상승했다.

이처럼 세계경제가 확장되고 인구가 늘어나면서 에너지 및 자원의 사용이 증가하고 있으며 결국은 지속적으로 늘어나는 인구와 산업활동으로 인해 지구라는 한정된 공간의 자원이 고갈될 것을 우려해야 하는 위기에 당면했다. 사정이 이렇다 보니 경제적인 압박은 물론 기후변화와 자원고갈 문제에 제대로 대응하지 않으면 GDP의 20%까지 손실이 올 것이라는 전망이 나오고 있다.

우리나라 온난화 속도 2∼3배 빨라

지난해는 겨울 한파가 맹위를 떨쳤으며 3월인 지금도 아침 기온이 섭씨 0도(0℃)에 가깝다. 혹자는 겨울이 이렇게 추운데 무슨 지구온난화인가 할지 모르나 지구가 따뜻해지는 폭과 추워지는 폭은 동전의 양면과 같기 때문에 기후변화를 우려할 수밖에 없는 상황이다.

이 외에도 과거 수백년 간의 기록을 토대로 살펴보면 이산화탄소(CO₂) 증가와 지구온도 증가가 상관관계에 있음을 확인할 수 있다. 지난해 미국은 평균기온보다 섭씨 0.6∼0.7도 정도 상승했다.

수치상으로 따지면 큰 변화가 아닐지 모르나 기후변화 정부간 위원회(IPCC)의 전문가들은 기온이 섭씨 1도 올라가는 것에 따라 생물종의 상실이나 멸종 등 생태계에 미치는 영향은 막대하다고 설명하고 있다.

우리나라의 실정은 더욱 급박하다. 과거 100년간의 기록을 보면 지구온난화의 속도가 전세계 평균보다 2∼3배 가량 빠르며 기온 상승폭은 세계평균이 섭씨 0.74도인데 비해 우리는 2배정도 되는 섭씨 1.5도가 올랐다. 또 40여 년 전부터 제주도 용두암 부근의 해수면 높이를 측정한 기록을 살펴보면 세계평균보다 3배정도 해수면 높이가 빠르게 상승했다.

우리나라의 경우 이상기후에 의한 지진이나 해일의 영향은 일본이 방파제 역할을 해주고 있으나 기후변화는 오히려 전세계 평균보다 2∼3배정도 빠르게 영향을 받고 있다. 이 외에도 열대야일수, 강수량, 폭염 일수, 일조시간 등 모든 기록들이 한국의 지구온난화 진행이 빠르다는 것을 나타내고 있다.

▲ [그림 1] 2010년 아열대 기후 징후들

기후변화에 따른 물정책 변화 필요

최근 전세계적으로 가뭄과 홍수로 인해 엄청난 피해를 겪고 있으며 과거에 비해 빈도나 강도가 더 세지고 있는 추세다. 한반도의 경우 지역별로 차이는 있지만, 과거 1970년대에 비해 2000년대 강수량이 1천400억 톤 정도로 많이 증가했다. 물론 물이 부족한데 연중 강우량이 이 정도 수준으로 일정수준을 유지하면 좋겠지만, 이 수치는 계절적, 지역적, 시간적으로 차이가 있다.

일반적으로 과거에는 장마철에 비가 많이 내린다고 했으나 최근 추세를 보면 장마철에 증가한 것보다 장마철을 전후로 강우량이 많이 증가했다. 기상청이 얼마 전, 장마철 예보를 하지 않겠다고 한 것도 현실적으로 이런 기록들에 근거한 것이다. 그 기간 자체가 우기가 되는 것이다.

▲ [그림 2] 한반도 장마 전·후 강수량 변화 (6월1일∼8월31일)

겨울이나 봄에는 반대로 강수량이 감소하고 있다. 건기와 우기의 아열대성 현상을 보여주고 있는 것이다. [그림 3]에서 알 수 있듯이 2000년대의 여름철 강우량이 과거 30년간의 강우량에 비해 여름 집중화 현상이 심화되고 있다.

또 하루평균 80㎜ 이상의 강우량을 보이는 날짜 수도 지속적으로 증가하고 있고 시간당 50㎜ 이상 강수량을 보이는 빈도도 계속 증가하고 있다. 이처럼 기후변화에 따라 발생하는 현상이 다르기 때문에 물 관련 정책도 변화할 수밖에 없는 실정이다.

▲ [그림 3] 하루평균 80mL 이상의 강우량 일수

과학적 물관리 전략으로 대응해야

우리가 미래를 전망하는 여러 가지 시나리오가 있는데 21세기 말이 되면 기온은 섭씨 4도가 상승하고 강수량도 과거 30여 년에 비해 더 증가하게 될 것이다. 특히, 여름에는 집중호우 빈도가 늘어나 이에 대한 대책이 필요하다.

IPCC 연차보고서에 따르면 한반도를 포함한 동아시아 지역에서 사용 가능한 담수가 줄어들고 물 부족에 노출되는 인구는 늘어날 것이라는 전망이 나오고 있다. 이런 전반적인 내용을 고려해보면 기후변화는 미래를 예측하는 데 있어 불확실성을 내포한 새로운 요소라 할 수 있다.

이에 따라 과거 우리가 물관리를 할 때 근거가 되던 통계자료가 무의미해 질 수도 있는 상황에 처해있다. 결국 과학적 측면에서도 기후변화는 하나의 외생 변수로 작용하기 때문에 이제는 물관리 전략을 고려할 때 기후변화는 물론 과학과 통합적으로 다뤄져야할 때가 됐다.

유역 단위의 물관리나 가용한 수자원을 최적 활용하기 위한 여러 기술과 산업 등의 중요성이 그 어느 때보다 부각되고 있는 시점이다. 그래서 이러한 기후변화 현상에 따른 위기를 물을 관리하는 입장에서 어떻게 대처할 것인지 함께 고민해야 한다. 정부가 이 과제를 선도해 가고 있지만 이제는 산업계·연구계 모두 위기의식을 갖고 노력할 필요가 있다.

제방·둑 이용 치수대책 개선 필요

▲ 우리나라의 경우 이상기후에 의한 지진이나 해일의 영향은 일본이 방파제 역할을 해주고 있으나, 기후변화는 오히려 전세계 평균보다 2∼3배 정도 빠르게 영향을 받고 있다. 사진은 지난 3월11일 일본 동북부에 발생한 대지진으로 쓰나미가 덮쳐 폐허가 된 나오니시 모습.

4대강에 대해서는 이미 많은 의견이 오갔다. 기본적으로 강수량은 계속 늘어나는데 계절적 패턴과 집중호우 빈도 등이 다르기 때문에 실질적으로 우리가 사용할 수 있는 물의 양이라는 것이 그리 크게 늘지는 않았다. 실제로 강우량 증가에 따라 연간 200억 톤의 물이 더 많아졌으나 실질적으로 이것을 어떻게 활용할 것인가 하는 측면에서 철저한 준비가 필요하다.
과거에는 댐을 이용해 수자원을 확보했으나 이제는 대규모 댐을 건설할 적지가 마땅하지 않음은 물론 댐이 들어설 경우 그만큼 환경이 훼손되고 지역에 피해가 오기 때문에 어려움이 있다.

또 아시다시피 집중호우에 따른 홍수 피해를 방지하기 위해 과거에는 주로 둑을 이용하는 치수정책을 펼쳤다. 하천이나 강은 비가 내릴 때 자연적으로 상류의 토양을 침식시키면서 유속이 느려지고 하류에 토양을 퇴적시킨다.

그리고 이렇게 토양이 퇴적된 곳을 피해 다시 물이 흐르면 새로운 물길이 만들어지고 해마다 강줄기가 변해왔다. 그런데 산업이 발전하고 도시가 발달하면서 우리나라 뿐만 아니라 전세계가 홍수 피해를 줄이기 위해 제방을 만들어 일정한 수로로 물길이 흐르도록 관리해왔다.

그러나 기후변화로 강우패턴이 바뀌면서 둑을 이용한 치수대책에 개선이 필요하게 됐다. 집중호우가 잦아지다 보니 제방을 아무리 튼튼하게 쌓아도 유실 또는 붕괴되는 경우가 발생하고 긴급 보강한다해도 근본적인 처방은 되지 않고 있다. 따라서 기후변화에 따른 환경재앙에 대비한 보다 본질적인 대책 마련이 시급하다.

갈수기 물관리 대책 절실

수질도 마찬가지다. 지난 30년간 우리는 수질관리를 위해 하수처리시설, 분뇨처리시설, 산업폐수처리시설 등 환경기초시설 설치에 수십조 원을 투입했다. 이러한 노력 덕분에 산업화가 진행되고 오염물질 배출량이 많아져도 그나마 이 정도의 수질을 지속적으로 유지하면서 개선해나가고 있다고 평가한다.

수질관리에 있어 가장 큰 애로사항은 갈수기의 물관리 부분이다. 우리나라는 연평균 강수량을 보면 양호한 편이며 강우량이 많을 때는 수질도 좋다. 그러나 문제는 갈수기만 되면 녹조류가 피고 악취가 발생한다.

그나마 한강은 수량이 풍부해서 다행이지만 낙동강이나 영상강의 경우 갈수기에는 흐르는 물의 90∼95%가 공장폐수나 생활하수로, 우리가 처리해서 내려보내는 것 이 외에는 댐이나 하천유입수 등 소위 희석수가 될 수 있는 수질이 양호한 물은 거의 없는 실정이다.

일반적으로 수질문제에 있어 수량을 함께 고려해야 한다. 특히, 수생태계도 평소에는 양호하다 가뭄이 되면 열악해지고 극심한 가뭄에는 언급조차 할 수 없는 상태가 된다. 물이 없으면 수생태계가 존재할 수 없기 때문이다. 실제로 국립환경과학원의 조사에 따르면 과거보다 상태가 나아지긴 했으나 조류나 어류 등 수생생물의 건강성이 생각보다 좋지 않은 것으로 나타났다.

4대강 사업으로 기후변화 대응

그러면 기후변화에 따라 바뀐 물환경 여건을 치수와 이수라는 관점에서 살펴보겠다. 홍수, 가뭄, 기온상승으로 인해 환경적인 여건들이 변하고 있다. 더욱이 수자원 확보를 위해 추가적으로 댐을 지을 수도 없는 실정이다.

이런 상황 속에 물이라는 것은 한번 흘려보내고 나면 다시는 사용할 수 없는 자원이 된다. 때문에 보를 만들어서 이러한 수자원을 사용하겠다는 것이고 결과적으로 수량이 많아지면 수질개선에도 긍정적인 효과를 거두리라 생각한다.

현재 100년 빈도의 홍수예방 시스템이 갖춰져 있으나 4대강 사업을 통해 최소한 200년 빈도의 홍수예방까지 강화할 수 있다. 또 아시다시피 역사적으로 문화와 경제는 강 유역을 끼고 발전하게 되고 당연히 맑은 물이 고이고 흐르게되면 지역발전에도 상당 부분 기여하게 될 것이라 전망한다.

많은 분들이 4대강 사업하면 준설과 보를 생각하는데 환경부는 3조9천억 원이라는 재원을 투입해 하·폐수 처리장 711개, 하수관거 156개소, 총인(T-P) 처리시설 237개 등 총 1천281개 시설을 건설했다.

또, 기존 하천관리는 인 항목에 대한 기준이 없어 별도 관리가 이뤄지지 않았지만 앞으로는 집중관리가 가능해진다. 이처럼 시설은 물론 전반적인 수질관리를 위한 개선사업에 투자를 하고 있으며 오는 9월까지 보와 준설작업이 모두 완료되면 수생태 복원사업을 추진할 계획이다. 이에 따라 연말까지 대하천, 습지, 유수지 등이 조성될 예정이다.

물산업 연평균 65% 성장 예상

끝으로 ‘위기가 기회다’라는 측면에서 물산업을 정부가 어떻게 육성할 것인지에 대해 발표하겠다. 물산업은 수자원개발, 상하수도 등 연관 산업 모두가 그 범주에 포함되며 전세계적으로 오는 2020년까지 8천650억 달러 정도의 시장을 형성할 것으로 보인다.

지난 20여 년간 IT산업의 연평균 성장률이 30%정도였다면 물산업의 연평균 성장률은 약 65%가 될 전망이다. 또한 IT산업의 경우, 시장포화로 인해 10년 후에는 마이너스 성장으로 전환될 것으로 예측되고 있는 반면, 물산업이나 환경산업은 집중적인 투자가 예상된다.

특히, 그 중에서도 물산업의 성장율에 대해서는 기대하는 바가 매우 크다. 그럴 수밖에 없는 것이 기후변화로 인해 아프리카, 중동, 동남아시아의 물부족 문제가 굉장히 심각한 수준이고 수질또한 나쁘기 때문이다.

이러한 상황을 고려하면 물산업 시장은 무궁무진하다고 볼 수 있으며 특히 상하수도 분야의 성장가능성이 높은 편이다. 지역별로 동남아시아와 중동아프리카 시장이 연간 10% 이상 성장할 것이고 중국 같은 경우에는 대규모 투자계획을 갖고 있다.

▲ [그림 4] 세계 물시장 성장 전망

물시장 토털솔루션 서비스 요구

현재 국제적인 기술동향을 보면 멤브레인을 통한 고도정수처리와 지능형 물을 생산·공급하기 위한 시스템으로 패러다임이 변화되고 있다. 상하수도 분야가 통합화·광역화되면서 설계·건설·운영·유지관리를 통합하는 토털솔루션 서비스를 제공하고 그것을 요구하는 쪽으로 시장이 바뀌고 있다.

우리나라의 기술 수준은 상하수도 처리, 해수담수화, 먹는 샘물 분야는 선진국과 견줄만한 수준이며 앞으로는 세계시장을 리드할 수 있는 수준까지 끌어올릴 것을 목표로 정책을 추진하고 있다. 또한, 토목·설계·시공 등의 분야는 우리의 기술이 세계시장에서 굉장히 인정받고 있는 추세다.

문제가 되는 것이 운영 부분인데 물산업 분야의 세계시장 진출을 놓고 볼 때 시설 운영 경험은 부족한 편이다. 우리나라의 경우 상하수도 시장이 거의 지방자치단체와 공공기관 위주로 운영·관리되기 때문에 민간업체의 참여 기회가 상당히 제한적이다. 따라서 민간이 세계시장에 진출하고 싶어도 경험부족이나 자금조달 부분에 상당한 어려움을 겪고 있는 실정이고 이러한 점은 향후 해결해야할 과제 중 하나다.

에코스마트 상수도 기술개발 지원

▲ 현재 100년 빈도의 홍수예방 시스템이 갖춰져 있으나 4대강 사업을 통해 최소한 200년 빈도의 홍수예방까지 강화할 수 있다. 사진은 낙동강 달성보 공사 현장.

이런 상황을 종합적으로 고려해 4가지 전략을 수립했다. 세부적으로 △원천기술 확보를 위한 기술개발 전략 △통합화·광역화를 통한 민간기업 참여확대 △상하수도 발전을 위한 연관산업 육성 △물관련 기업의 해외진출 전략 등이다.

원천기술 개발과 관련‘Eco-innovation(에코 이노베이션)’ 기술개발은 매 10년 계획으로 환경 분야 기술개발을 추진하는 사업으로 지난해 2단계 10개년 계획이 끝나고 올해부터 향후 10년을 이끌어갈 새로운 환경기술개발 시장이 열리게 된다.

정부는 향후 10년간 1조5천억 원 정도를 투자해 시장을 선도할 환경기술개발을 지원할 계획이며 상하수도 분야를 포함해서 크게 6가지 과제를 세계를 선도하는 글로벌 탑 기술로 육성할 방침이다. 기술 개발은 사업단 규모로 추진할 계획이며 그 중에 하나가 에코스마트 상수도 기술 과제다.

아시다시피 지난번 수처리선진화사업단에서 막기술을 개발해 상당부분 일정 수준으로 끌어올렸다. 실제 파일럿 규모의 플랜트로 영등포 정수장에 가압형과 침지형 기술이 적용·운영되고 있으며 성과가 좋게 나타나고 있다. 이제 에코스마트 상수도 기술 과제를 통해 수처리 기술을 한 단계 더 끌어올릴 계획이다.

우선 단기적으로 내년까지 생물여과막 하수재이용, 침지형 분리막, 초순수 전환·재이용 기술, 해수담수화 기술 개발 등을 집중적으로 추진하며 중장기적으로 막여과 소재 개발, 에코스마트 상수도, 에너지 자원생산형 고도수처리 기술 개발 등을 계획하고 있다.

상하수도 광역화·통합화 추진

상수도 광역화는 개별 기초자치단체별로 추진할 방침이다. 지자체 공무원이 시설을 운영하는 경우, 순환 보직 원칙에 따라 시스템 상 한계가 있을 수밖에 없으며 기술 개발에 집중적인 투자도 어려운 실정이다.

때문에 경영 개선과 기술 개발을 유도하고 운영 경험 축적을 통해 민간기업이 해외로 진출할 수 있는 기회를 제공하고자 통합·광역화는 물론 전문화를 유도할 계획이다. 이에 따라 우선 올해 말까지 강원권, 경북권, 전라권으로 적어도 6개 권역의 통합을 추진한다.

하수처리 분야는 그동안 소규모로 민간에 위탁처리를 해왔으나 이 분야도 운영관리의 통합화·대형화를 계획중이다. 중국은 물론 외국 시장에 진출할 때, 처리용량 기준으로 100만 톤, 10만 톤을 요구하는데 국내 운영실적은 100톤, 1천 톤 정도이기 때문이다.

이 외에 먹는 샘물, 재이용 산업 등 연관산업의 발전을 위한 정책도 추진한다. 우선 먹는 샘물을 다원화하고 단일브랜드를 통해 수출을 장려할 계획이다.

특히, 일부 외국시장에서 우리나라 수돗물에 대한 수요가 상당한 만큼 병입 수돗물의 해외 수출도 고려해 볼 필요가 있다.

재이용 산업과 관련해서 공업용수는 충분히 민간투자가 가능하다. 수익이 날 수 있는 구조이기 때문에 적극적으로 민간투자 사업을 유도할 계획이다. 뿐만 아니라 제도적으로 대규모 시설에 대해서는 물 재이용이나 빗물저장 등의 의무를 확대 적용할 예정이다.

2020년까지 세계적 물기업 육성

해외진출은 우선 지역별로 맞춤형 전략을 수립해 도전할 계획이다. 자금과 수자원을 기준으로 총 4개의 섹터로 분류해 지역별 진출 전략을 수립했다. 예를 들어 수자원이 부족하면서 자금이 풍부한 지역은 선진기술을 도입해 진출하고 이 때 도시개발사업 등과 동반 진출이 필요한지도 고려해 볼 수 있다.

반면에 수자원이 부족하면서 자금이 부족한 아프리카 등의 나라는 공적개발원조(ODA)를 최대한 활용해 우리 기업들이 진출할 길을 열어줄 필요가 있다. 또 수자원이 풍부하면서 돈이 많은 선진국에 대해서는 기존 기술을 적용하되 노후설비 교체 등 틈새 시장을 목표로 진출할 계획이다.

다음으로 수자원은 풍부하지만 자금이 부족한 나라는 자원개발과 연계해서 부족한 자금 문제를 해결할 계획이다. 이런 4가지 유형으로 나눠 해외진출을 지원할 방침이다. 그 외의 금융지원이나 ODA, 전문인력양성, 정보수집 등의 문제 등도 종합적으로 지원할 계획이며 대안 마련을 위해 앞으로 정부부처 뿐만 아니라 관련기관들이 공동으로 노력하는 협의회도 운영할 예정이다.

궁극적으로 이러한 노력을 통해 오는 2020년까지 8개의 세계적 물기업을 육성할 방침이다. 물론 정부가 제도를 정비하고 지원을 위한 시스템을 마련하겠지만, 무엇보다 오늘 이 자리에 모인 지자체·산업계·학계 전문가들의 도움이 필요하다고 생각한다. 모두가 기후변화가 위기이자 기회라는 인식을 갖고 함께 노력하면 충분히 달성할 수 있는 목표라 본다. [『워터저널』 2011. 4월호에 게재]