우리나라의 1인당 연 강수량 비율은 2천591㎥으로 세계 평균인 1만9천635㎥의 1/8 수준이다. 이 수치는 가까운 일본(5천107㎥/년/인)의 절반 수준이며, 프랑스(8천69㎥/년/인)의 1/3 수준이고 미국(2만5천22㎥/년/인)에 비하면 10배 가까이 적은 양이다.

 

특히, 우리나라는 강수 특성상 최대 유량과 최소 유량과의 비율인 하상계수가 커 갈수기에는 하천바닥이 드러나고 있다. 4대강의 평균 하상계수는 168을 기록해 중국의 양쯔강(22), 독일의 라인강(18), 영국의 템즈강(8)과 비교해 홍수기와 갈수기의 차이를 확인할 수 있다. 

 

실제적으로 이용가능한 담수량을 따져보면 수자원량은 현격히 줄어든다. 국토해양부가 올해 발간한 『물과 미래』에 따르면 우리나라의 1인당 연간 이용가능 담수량은 1천453㎥로 세계 153개국 중 129위에 머물고 있어 ‘물 스트레스 국가’에 속한다.

 

▲ [그림 1] 1인당 강수량 비율

더욱이 현재 이용가능 담수량 중 30%도 사용하지 못하고 있는 실정이다. 수자원 총량은 1천240억㎥이나 이중 31%인 386억㎥이 바다로 유출되고 있으며 손실량도 517억㎥으로 전체의 42%를 차지한다. 우리가 실질적으로 이용하는 수자원은 337억㎥에 그치고 있는 것이다. 이를 세부적으로 살펴보면 하천 123억㎥(10%), 댐 177억㎥(14%), 지하수 37억㎥(3%)이다.

BOD 개선, COD·인 농도 상승

우리나라 수자원의 질적인 면을 살펴보면 우리나라는 그동안 환경기초시설 확충을 통해 2008년 기준 하수도 보급률을 88.6%로 끌어 올렸으며, 생물학적 산소요구량(BOD) 수치가 개선되는 효과를 거뒀다.

 

하천의 BOD는 지난 1990년 4.2㎎/L이었던 것이 지난 2007년에는 1.9㎎/L로 54.8% 감소했다. 이에 비해 화학적 산소요구량인 COD는 최근 상승·정체되고 있어 관리가 필요한 것으로 나타났다.

 

팔당지역 COD 현황을 분석한 결과 지난 1992년에는 1.7㎎/L이었던 것이 지난 1998년에는 3.1㎎/L로 증가했으며 2005년까지 상승 추세를 보였다. 이 외에도 녹조의 원인이 되는 인(P)의 오염이 높은 수준으로 대책이 필요하다.

 

하천의 상태는 인의 농도에 따라 빈영양(0.01㎎/L 이하), 중영양(0.035∼0.01㎎/L), 부영양(0.1∼0.035㎎/L), 과영양(0.1 이상)상태로 구분할 수 있으며, 녹조 우려 선은 부영양 상태인 0.1㎎/L을 기준으로 한다.

 

그런데 우리나라의 인 농도는 0.16㎎/L∼0.2㎎/L로 오염이 높은 수준이다. 특히, 하천 특성상 해마다 갈수기 수질악화가 반복되고 있다. 실제로 갈수기 수질의 경우 낙동강 물금은 1.4배, 영산강 광주천은 1.3배 악화되고 있으며, 계속된 가뭄으로 지난해 2월 팔당 지역 수질오염이 최고치에 달했다. 

 

수질과 함께 수생태 환경도 강조되고 있다. 지난 2008년 국립환경과학원은 4대강 본류 73개 지점을 대상으로 수생태 건강성 조사를 실시했다. 그 결과 부착조류 항목은 전체 34%인 25개 하천이 불량인 것으로 나타났으며 어류 항목은 29개(40%) 하천, 저서생물 항목은 8개(11%)하천이 불량 등급을 받았다.

 

또, 낙동강 중권역 33개 지점을 대상으로 수생태계 목표기준 달성 비율을 조사한 결과 부착조류 항목은 4개(12%) 지점이 목표기준을 달성했으며, 어류 항목은 1개(3%)지점, 저서생물 항목은 14개(42%) 지점, 수변·서식환경 항목은 9개(27%) 하천이 수생태계 목표기준을 달성했다. 

 

최근에는 이러한 수량·수질·수생태계와 관련 기후변화가 새로운 위협으로 부각되고 있다. 기후변화는 전세계적 영향으로 우리나라도 예외일 수 없어 관련 대책 마련이 시급하다. 우리나라는 10년간 100㎜ 이상의 폭우가 1.7배 늘어나 홍수가 증가했으며, 지난 2002년∼2006년까지 연간 홍수피해액이 2조7천억 원에 달했다.

 

이와 함께 가뭄도 빈발하고 있다. 2008년 하반기부터 2009년 상반기에는 극심한 가뭄으로 77개 시·군, 22만8천 명에게 제한 급수가 이뤄졌다. 특히, 우리나라는 지난 100년간 기온이 섭씨 1.5도 상승했으며 이는 세계 평균의 2배에 달하는 수치로 최근 10년간 기상재해 피해액은 무려 17조7천억 원에 달하고 있다. 이 외에도 기후변화에 따른 위협으로는 수질악화, 식수부족, 수생태계 변화, 재산피해 증가, 녹조발생 증가, 하천 건천화 등이 꼽힌다. 

 

이러한 수량·수질 등 본질적인 문제 해결과 전세계적 위협인 기후변화에 대비하고 녹색성장을 견인하기 위해 4대강 살리기 사업을 추진하고 있다. 이 사업은 △넉넉한 물 확보 △홍수예방과 지역발전 △환경·생태·생명 살리기 △공사 중 철저한 환경관리 등이 주요 목표이다.

▲ 오는 2016년이면 10억㎥의 물이 부족할 것으로 예상되며 이 부족량과 더불어 가뭄을 대비하기 위해 총 13억㎥의 물을 추가로 확보해야 하므로 정부에서는 4대강에 16개의 보를 설치하거나 준설하고 저수로를 조성해 약 8억㎥의 물을 확보하는 것은 물론 96개 농업용 저수지 뚝 높이기 사업을 통해 2억5천만㎥의 물을 확보할 계획이다. 사진은 한강 이포보 건설현장.

먼저 부족한 수자원을 확보하기 위해 보 설치와 준설, 농업 저수지 증고, 댐 신설 등의 사업이 진행된다. 우리나라는 오는 2016년이면 10억㎥의 물이 부족할 것으로 예상되고 있으며 이 부족량과 더불어 가뭄을 대비하기 위해 총 13억㎥의 물을 추가로 확보해야 한다.

 

이에 따라 16개의 보를 설치하거나 준설하고 저수로를 조성해 약 8억㎥의 물을 확보할 방침이다. 또 96개 농업용 저수지 뚝 높이기 사업을 통해 2억5천만㎥의 물을 확보할 계획이다. 나머지 2억5천만㎥은 영주댐과 보현산댐 등 신설되는 2개 댐의 저수량으로 충당한다.

 

홍수예방 사업과 지역 발전을 위한 사업도 추진된다. 홍수예방 사업은 저류지의 단면을 확대해 홍수위를 저감시키는 방식으로 진행되며, 과거 100년 빈도로 발생했던 홍수를 200년 빈도로 감축할 것을 목표로 하고 있다. 지역발전을 위해서는 자전거길, 역사 문화공간 등이 조성되고 강·도심 연결 및 수변도시 재생 등의 세부 사업을 계획 중이다.

 

2012년 수질기준 최대 10배 강화
  
환경·생태·생명 살리기 사업은 수질개선과 생태복원을 중점 추진하고 있다. 4대강은 세계 최고의 기술로 다기능 가동보를 작동해 상류의 맑고 풍부한 물이 하류로 흘러가도록 하고 강바닥의 퇴적물도 주기적으로 방류할 계획이다.

 

보로 인한 수질악화가 우려된다는 지적도 있으나, 실상 수질은 수량·오염물질이 결정하는 것으로 단순히 물을 가둬두는 것 때문이 아니라 유입되는 원수의 오염 상태가 더 큰 영향을 미친다.

▲ 정부는 4대강에 설치되는 16개 보를 움직이는 가동보로 운영, 수질관리가 수월해질 것이라고 밝히고 있다.

실제로 체류기간이 266일인 소양댐의 경우, 상류 오염물질의 유입이 없어 BOD 1.0㎎/L로 1급수를 유지하고 있다. 그러나 반대로 춘천시의 생활하수가 유입되는 의암댐은 체류기간이 5일에 불과하지만 수질은 BOD 1.3㎎/L로 북한강 수계 댐 중 제일 나쁜 상황이다.

 

수질개선을 위해 하수에 포함된 인의 처리를 강화하고 하수처리장에서 배출되는 인 농도를 줄일 방침이며 총인 수질오염총량제가 내년부터 시행된다. 또, 2012년부터 수질기준을 최대 10배 강화해 총인·COD를 하천환경 기준에 추가·신설하고 총인·COD 방류수 처리기준도 지역별로 차등화해 선진국 수준으로 향상시킨다.

 

수질개선을 위해 환경기초시설도 확충할 계획이다. 하·폐수 처리장 711개, 하수관거 156개소 총인 처리시설 237개 등 총 1천281개의 시설에 3조9천억 원을 투입할 방침이다. 이 외에도 제방 안 비닐하우스 등 농경지 1억6천만㎡를 철거해 생태공원을 조성하고 오염물질 유입을 원천적으로 차단한다.

 

이는 민간 환경단체도 오래 전부터 철거·정비를 주장해 왔던 것으로 실제로 팔당호 하천부지에는 퇴비를 보관하거나 가축을 방목해 오염물질 유입에 대한 우려가 높았다.

 

생태복원 사업의 기본 방향은 습지는 최대한 보전하고, 곳곳에 생태하천과 생태습지를 만드는 것이다. 이에 따라 생태하천 929㎞가 조성되고 생태습지 113개소 신설된다. 120개 지방하천과 20개 도시하천을 대상으로 생태복원과 실개천 살리기 운동도 추진된다.

 

기본적으로 라인강과 달리 4대강은 직선으로 변형되지 않고 형상을 있는 그대로 유지해 생태복원 사업을 진행한다. 또, 자연형의 완만한 어도로 물고기의 이동을 자유롭게 하고 곳곳에 물고기 쉼터, 산란터, 서식처를 조성할 계획이다.

 

멸종 위기 물고기를 증식·복원해 방류하는 사업도 진행된다. 흰수마자, 꾸구리, 가는돌고기, 돌상어, 얼룩새 코미꾸리, 퉁사리, 감돌고기, 묵납자루 등의 멸종위기 물고기 8종이 방류된다. 

▲ 라인강과 달리 4대강은 직선으로 변형되지 않고 강의 형상을 그대로 유지하는 것은 물론 습지는 최대한 보전하고, 곳곳에 생태하천과 생태습지를 만들 계획이다. 사진은 낙동강 구미보(왼쪽)와 달성보 조감도.

4대강 살리기 사업으로 인한 수생태계의 악영향을 우려하는 의견도 있으나 태화강과 한강은 정비 후 생태계가 더 풍요로워 졌다. 사업별 생태계 변화를 살펴보면 2007년 준설된 태화강은 준설전인 2006년 어류 20종, 조류 6종이었던 것이 2008년에는 각각 23종과 9종으로 증가했다.

 

1972년 팔당댐 건설 당시 30종이었던 어류는 2008년 53종으로 증가해 정비 후 생태계가 더 풍요로워 졌음을 알 수 있다. 한강의 경우도 ‘한강종합개발’추진을 통해 지난 1987년 어류 42종, 조류 39종이었던 것이 2007년에는 각각 71종, 98종으로 증가했다.

 

무엇보다 4대강 살리기 사업 관련 공사 중 환경관리를 철저히 할 방침으로 수질관리체계를 강화한다. 정부는 이미 지난해 10월 수질오염방제센터를 설립했다. 7개의 공사현장 방제창고를 설치했으며, 지난 3월에는 구미에 방제정보 상황실을 개설했다. 수질오염방제장비도 보강했다. 방제선 1대, 공기부양정 5대, 유회수기 5대, 기동방제차량 5대 등 총 4종 16대가 보강됐다.

 

현장감시도 강화됐다. 지난해 8월 방제 매뉴얼을 발간했으며 관련 공무원과 시공사 관계자 등 총 360명을 대상으로 교육을 실시했다. 특히, 지난해 12월 기준, 환경지킴이 167명이 매일 순찰을 실시하는 등 수질오염사고에 신속대응하기 위해 노력중이다.

 

수질모니터링을 위해 58개 주요공구 하단에 자동측정기를 설치했으며 중금속 측정 주기도 분기에서 월별 측정으로 강화했다. 특히, IP-USN 설치로 지능형 수질감시가 가능해질 전망이다. IP-USN(Internet Protocol-Ubiquitous Sensor Network)은 기존 초고속인터넷의 IP 인프라에 USN의 센서노드와 게이트웨이, 싱크노드 등을 통합한 것으로, 재해예방이나 기상, 건물관재 등에 사용된 폐쇄적인 USN에 인터넷을 결합한 것이다.

 

IP-USN 설치로 4대강 지류 및 본류의 수자원 관련 정보를 실시간으로 파악할 수 있게 됐으며 기상정보, 환경정보, 하천정보, 지리정보 등을 모두 종합해 자연 재난 사전 경보 서비스를 실시할 수 있다. 
 
흙탕물 줄이고 준설토 엄격 관리

흡입준설, 교차·순환준설과 이중 오탁방지막으로 공사중의 흙탕물 발생을 최소화할 계획이다. 흡입준설은 높은 압력의 공기를 이용해 퇴적토를 빨아들이는 것이며 교차·순환 준설은 교대 또는 순차로 준설해 흙탕물 발생을 줄이는 방법이다.

 

또한 준설시 흙탕물은 홍수시의 1/10∼1/20 정도에 불과하며 이는 취·정수에 문제가 없는 수준이다. 실제로 준설기준은 흙탕물 농도 40㎎/L 이하이며 홍수 시 흙탕물은 300∼1천㎎/L이다.

 

특히, 공사 중 발생한 준설토는 엄격하게 관리할 방침이며 침사지를 설치하거나 가배수로를 연결해 야적장의 2차 수질오염을 방지한다. 준설토는 골재와 사토로 구분해 골재는 건설재료로 재활용하고 사토는 저지대 농경지, 택지·산업단지 등 사업지역에 사용될 예정이며 만약 21개 항목인 토양오염 우려기준을 초과할 경우에는 적정 처리 후 재활용 또는 매립할 방침이다.

 

현재 퇴적물의 중금속은 자연토양 수준이며 달성보의 비소 농도 조사결과 8.488㎎/㎏(시민단체)와 5.03㎎/㎏(한국수자원공사) 수준으로 두 가지 결과 모두 우리나라 자연토양 비소 농도인 0.56∼20.58㎎/㎏ 범위에 속한다. 또한 자연상태 pH 6.5∼8.5 에서는 중금속 용출이 거의 없는 것으로 조사됐다.

 

최근 언론에 보도된 ‘디클로로메탄, 수질환경기준 20배 초과’는 폐기물시험법 적용 결과를 수질기준과 비교한 것으로 공극수 분석결과를 일반 하천 상황으로 확대해석한 데 따른 것이다. 실제로는 용출에 의한 수질오염 우려는 거의 없는 것으로 나타났다.