[출처 = 워터저널(www.waterjournal.co.kr) 2010년 10월호 특집 기사]

 

 

▲ 존 배튼(John J. Batten) /미국수도협회 국제위원회 위원장

지속가능성과 기술은 세계 여러 조직들에서 빠르게 성장하는 분야이다. 세계가 성장하고 바뀌면서, 지속가능한 해결책을 수행하고 계획할 필요성이 있다는 인식이 높아지고 있다.

 

물 부족은 많은 산업들이 시장 기회에 자본화하고 적응하는 데 경쟁을 야기함에 따라, 기술 혁신을 이끌고 있다. 기후변화 관련 미국에서의 상수도 문제와 관련해 뉴욕시의 사례를 설명하겠다.

 

도시화를 통해서 서울, 뉴욕, 도쿄 등 도시가 수직·수평적으로 계속 성장하고 있다. 이러한 대도시들이 성장을 하면서, 시골보다는 도시 지역의 인구가 증가하고 인구 이동도 일어나고 있다. 그에 따라 물 수요도 증가하고 있다.

 

기후변화로 인해 가뭄, 해수 유입, 그리고 이상적 기후, 원수 수질악화 등의 문제가 초래될 수 있다. 이러한 기후변화 속에서 수자원을 확보하는 것은 하나의 도전이라 할 수 있다. 물론 수질도 중요한 과제이다.

 

이러한 도전을 우리는 기술적인 솔루션을 통해 해결하고 있다. 예를 들면, 오존, 기술처리, 막처리 등 기술을 혁신적으로 개발해 도전을 극복하고자 한다. 이 기술들은 에너지 소비가 많은 데, 물과 에너지는 상관 관계가 높다.

 

물은 하나의 순환 사이클을 보이고 있는 데, 이런 물 사이클을 통해 폐수와 하수를 처리하게 된다. 물은 너무 소중하고 부족한 자원이므로 한 번 사용하고 버려서는 안 되는 자원이다. 따라서 이러한 물 사이클에서의 재활용 방안을 모색해야 한다.

 

충분한 물이 없는 물 부족 상황에서 지하수, 해수, 아니면 담수화 과정은 매우 중요하다. 먼저 물 사용의 효율성에 대해 살펴보면, 현재 부족한 물은 약 40% 정도이다. 2008년까지의 수치를 토대로 2030년을 예측하면, 지표수와 지하수의 부족분이 40% 정도이며, 물수요는 2%씩 증가하고 있다.

▲ 기후변화로 인해 가뭄, 해수 유입, 그리고 이상적 기후, 원수 수질악화 등의 문제가 초래될 수 있다. 이러한 기후변화 속에서 수자원을 확보하는 것은 하나의 도전이라 할 수 있다.사진은 지난 5월2일 미국 네쉬빌 테네시에 발생한 홍수로 물에 잠긴 자동차 위에서 시민이 사진을 찍고 있는 모습.

때문에 이러한 부족분이 발생하고 있으며, 이는 어떻게 보면 일종의 기회라고 할 수 있다. 이러한 격차를 줄이는 것이 우리의 도전이다. 이에 대한 노력이 미국 뉴욕시에서 진행되고 있다.

 

뉴욕시는 지속가능한 도시가 될 수 있도록 향후 25년 동안의 계획인‘PlaNYC(Plan+NYC)’를 추진하고 있다. ‘PlaNYC’는 △성장 이슈를 해결하기 위한 ‘개발(ope NYC)’ △노후화된 인프라를 개선하기 위한‘유지(maintaiNYC)’ △환경오염을 해소하기 위한 ‘친환경(GreeNYC)’ 등의 테마를 선정하고 땅, 공기, 물, 에너지, 운송 등 5개 분야에서 실천 계획을 구체적으로 제시한 정책안이다.

 

2007년 10월 뉴욕시 정부는 온실가스 배출량 감축을 의무화하는 행정명령(Executive Order 109)을 발표하고, 2007년 12월 시의회에서 ‘PlaNYC’목표를 명문화하는 법안(Local law 55)을 제정해 매년 온실가스 배출 인벤토리 작성을 의무화하고 있다.

 

앞으로 뉴욕시는 계속해서 인구가 증가하고 더 많은 인프라와 자동차, 전자제품이 생겨날 것이다. 이와 동시에 많은 인프라가 노후화로 인해 개선이 필요할 것이다. 물 시스템, 파이프 등이 노후화 되고 급수 시스템을 향상시킬 필요가 있을 것이다. 아울러 뉴욕시의 환경 리스크는 점점 증가할 것이다.

 

뉴욕시 계획에서 물과 관련된 중요한 이슈에는 수질, 물 관련 네트워크 등이 있다. 향후 25년 동안 여러 이니셔티브가 있을 것으로 예상된다. 예를 들면 물, 하수처리 시스템과 관련된 것 등이 있다.

 

폐수가 강이나 하천에 처리되지 않고 흘러갈 수 있는 데, 오수가 유입되지 않도록 노력해야 한다. 수로, 식수의 질을 높이고, 이중 수로 등을 뉴욕시에 마련하는 한편, 주요한 막 관련 기술을 활용해서 급수의 현대화를 이룰 계획이다.

 

대부분 막처리를 거치지 않고 유출되면 수질에 문제가 될 수 있으므로 이는 기술적으로 다뤄야할 부분이다. 이러한 지속성과 관련된 도시가 많으며 뉴욕시는 이에 대한 노력을 계속해 온 만큼 자부심을 갖고 있다. 기업들도 대부분 지속성과 관련해 사회적 책임을 다하려고 노력을 하고 있다.

▲ 물은 너무 소중하고 부족한 자원이므로 한 번 사용하고 버려서는 안 되는 자원이므로 물 사이클에서의 재활용 방안을 모색해야 한다.

기업들은 지속가능한 발전에 앞장서고 있다. 왜냐하면 환경운동가들의 두드러진 활동이 있기 때문이다. 그리고 미디어 보도를 통해 환경운동가의 활동에 공감이 가는 부분이 많기 때문에 산업 분야에서도 지속가능성에 주목하고 있다. 시장의 글로벌화와 사회적 책임도 관련되어 있다.

 

실제로 ‘DJSI(Dow Jones Sustainability Index)’라고 하는 다우존스 지속가능성 지수가 있는데, 경제·환경·사회적 분야에서 기업을 평가하고 있다. 지속적으로 동급 최고 기업을 매년 검토해 이 기업들이 진정 지속가능한 분야에서 노력하고 있는지 모니터링하고 있다.

 

지난 7월22일 『월스트리트지』는 민간 부문의 지속가능성에 대해 리바이스진의 사례를 들어 소개한 바 있다. 리바이스 회사에서 어떠한 환경적인 측면에서 기여를 하는 지에 대해 보여 주었다.

 

‘리바이스진 501’ 한 벌을 일상에서 사용함에 따른 이산화탄소의 발생은 어느 정도이며 기후에 어떤 영향을 미치는지, 생산에 필요한 물은 어느 정도인지, 세탁할 때 사용된 물은 얼마만큼인지 등의 내용을 다루었다.

 

그러면 이제 기술적인 분야에 대해 살펴보겠다. 기술 분야에서 어떤 것이 미국에서 기회가  될 수 있을까. 탄소거래나 탄소 관련 지속가능성 분야가 가장 중요한 기회 분야로 떠오르고 있다. 그리고 에너지 효율성, 온실가스, 지속가능한 건물, 도시계획, 통합천연자원계획 등의 이슈가 있으며 이것이 기회 분야이다.

 

현재 물 가용성에 따라서 기술개발이 이뤄지고 있는데, 지표수와 지하수가 일반적이며, 기존에 우리가 대부분 상수를 공급하기 위해 사용하는 것이 대부분이다. 만년설과 빙하도 큰 부분을 차지하고 있고, 대기, 해수 등도 있다.

 

해수는 상대적으로 덜 활용된 자원인 만큼 우리에게 좋은 기회가 될 것이다. 막분리나 막기술을 통해서 혁신적으로 개발해 해수를 담수화할 수 있기에 해수는 아주 중요한 수자원이 될 것이다.

 

그렇다면 이제 해수를 담수화해서 재사용하는 것에 초점을 맞춰야 한다. 그리고 오수의 가능성을 활용해 물을 재활용할 수 있는 기술을 활발히 개발할 필요가 있다.

 

멤브레인 막분리를 사용하게 되면서 수처리 비용이 많이 떨어졌다. 그래서 담수화가 이러한 솔루션이 될 수 있다. 물론 과제도 남아있다. 어떻게 해수와 원수를 처리하고, 막분리로 어떻게 오염물질을 제거하고, 에너지가 얼마나 소비되는지 등 이 모든 것을 고려해야 하며 공장의 시설 설비도 신경을 써야 한다.

▲ 미국에서는 물 부족 극복 위한 혁신적 기술개발에 주력하고 있는데, 앞으로는 해수담수화 및 하수를 재이용하는 기술이 유망할 것으로 예상된다. 사진은 하와이 해수담수화시설.

미국에서는 해수를 담수화 하는 데 있어 두 가지 방법이 있는 데, 남아 있는 염분을 처리하는 방법 등도 이슈가 될 수 있다. 미국은 해수를 담수화 하는 좀 더 친환경적인 방법에 있어 지하수를 취수할 수 있다.

 

그래서 지표수 아래서 바로 취수해 다른 바다의 어류나 생물에 해가 되지 않도록 해 화학적 전처리가 불필요하고 이에 필요한 에너지는 풍력이나 태양력 등을 사용할 수 있다.

 

플로리다 북부 지역에는 미국 최대의 담수화 시설이 들어설 예정이다. 환경에 부정적인 영향을 줄이고 에너지 소비를 최소화하는 한편, 모든 사람들이 공평하게 수도세를 낼 수 있도록 하고 경관이 잘 어울리도록 노력을 하는 것 등이 지속가능성이라는 관점에서 디자인되어야 한다.

 

역사적으로 볼 때 과학자와 엔지니어들은 일반적으로 과학적인 수처리 부분, 취수 부분, 저장 부분, 베이스 부분, 전력 부분 등만 살펴보지만 플로리다의 경우에는 다른 제반 여러 문제를 함께 살펴보고 있다.

 

대중이 얼마나 우리를 신뢰하는지 커뮤니티와의 접촉이나 소통 등도 고려하고 있다. 예를 들면 교통 상황, 물과 관련된 영향을 최소화하는 것, 정부의 인프라 등 모든 것이 관련돼 있다.

 

서울시에서 아리수의 접근방식 대해 얘기할 때 아주 흥미롭게 감동을 받았다. 뉴욕시에서는 어떠한 물을 누가 사용하는 지에 따라서 다르다. 예를 들면 조경관수에는 어떤 물이 필요한 지, 3차 처리가 필요한데 어떤 용도로 사용하는 지에 따라서 기술적인 요건이 있다.

 

택사스주에서는 이와 다르다. 그런데 만약 반도체 분야의 경우라면 고도처리가 필요하다. 어떠한 산업분야나 어떠한 용도로 사용하는 지에 따라 다르다. 물 공정이라는 접근 방식을 통해 고객에게 필요한 물을 제공해야 한다.

특히 하수를 재이용하는 것도 중요한데, 이것을 통해서 좀더 경제적이고 지속가능하고 장기적인 상수를 공급할 수 있다. 캘리포니아 오렌지카운티의 ‘워터팩토리 21(Water Factory 21)’에는 해수가 침입되지 않도록 하는 막이 있고, 대수층 함양과 유출수를 막을 수 있고, 물 공급에 있어서 캘리포니아 남부에 의존하는 것을 줄일 수 있다.

 

이러한 장점이 있지만, 이는 고도의 기술이 필요한 부분이고 조금 기술이 낮아 비용이 저렴한 부분은 대수층 함양과 토양의 대수층 처리이다. 물의 수요를 충족하기 위해 아주 중요한 것은 물을 절약하는 것이다.

 

캘리포니아 LA(로스엔젤레스)의 우수 집수 파일럿 관련 사례를 살펴보면, 2009년 LA 전역에 600개 이상의 빗물통을 설치하고 프로그램 가이드라인을 통해 사람들이 이 설비를 사용하도록 했다.   

 

빗물통 하나당 50∼60갤런 정도의 무게이고 비용이 60달러∼126달러 정도 된다. 좀 더 친환경적으로 우수를 집수할 수 있는 사례이다. 이를 통해서 우리는 우수가 지표로 유출되는 것을 막을 수 있다. 물론 여기에는 최대 하루 제한량 등의 요건이 필요하다. 그래서 지하수를 활용, 처리해서 담수화 과정을 거쳐 상수로 사용할 수 있다.

 

수자원을 지속가능하게 사용하기 위해서는 거버넌스 관리 운영과 기술이 아주 중요한 몫을 차지하고 있다. 다시 말해 정책이 아주 중요하다. 사회에서는 동등하고 효율성이 높은 예측 가능한 법적 규제환경이 필요하다.

 

이것을 통해서 모든 수자원 활용과 사이클을 관리할 수 있다. 그리고 한 가지 중요한 것은 가격을 올바르게 산정해야 한다는 것이다. 세계 그리고 미국에서도 마찬가지로 물을 비용 없이 무료로 사용할 수 있는 개념으로 생각하는 경우가 많은데, 정말 물의 소중한 가치를 정해 가격을 결정해야 한다.

 

또한, 새롭고 효율적인 기술을 활용하고 수처리나 폐수처리에서 좀 더 혁신적인 기술을 개발하는 것이 중요하다. 첨단적인 고도의 농업 기술을 활용하면 수확량을 늘리고 물 소비를 줄일 수 있다. 예전과는 다른 혁신적인 방법을 사용하고 강구해야 한다.

 

담수화는 아주 중요하고 타당성 있는 분야라 생각한다. 그리고 특히, 해수 부분의 담수화 과정과 관련된 기술을 개발하는 것이 아주 중요하고 유망한 분야이다. 기존의 폐수를 재활용하거나 해수가 침투하지 않도록 하는 것, 또 물 분야에 투자를 많이 하는 것, 막분리, 여과 부분 등의 기술 분야도 우리가 많이 생각해 봐야 할 문제이다. 

 

차세대 기술을 통해서 물 관련 종사자들이 관련 분야를 이해하고자 노력하고 있다. 컴퓨터, 게놈학, 로봇, 제조 관련 등 다른 분야도 활용하고 상호 연관성 있게 활용해야 한다. 엔지니어와 과학자는 계속해서 정치가로서의 관점을 갖고 있어야 한다. 환경을 좀더 경제적으로 성장시키고 조성하도록 정치인처럼 생각하고 관심을 가져야 한다.

 

특히, 미국에서는 계속해서 경제 성장을 위해 자연을 개발하고 있기 때문에 이러한 관점을 가져야 한다. 이미 100년 전에 우리가 도시를 계획하고 탄생시켰듯이 우리는 그때의 도전을 또 해야할 시점이 됐다.