하수재이용 처리기술은 재이용수의 용도에 맞는 수질과 경제성에 따라 다양한 공정이 사용될 수 있다. 영양분 제거를 포함하는 2차 처리수는 간접식용 작물을 위한 제한된 농경관개와 식품 공업을 제외한 냉각수용에 적용되며, 3차처리는 무제한적 농경관개, 조경관개, 공업용수로 사용된다. 또 역삼투막과 고도산화처리에 의해 생산된 처리수는 음용수와 견줄만한 수질로 가정용과 초고순도의 물을 필요로 하는 공업용수로 사용된다.

세계의 지역별 총 도시 하수 재생설비는 약 3천여 개 이상으로 확인되며 일본이 1천800개 이상으로 가장 많은 설비를 보유하고 있으며, 북아메리카(835개), 오세아니아(456개), 유럽(234개) 순으로 나타났다.

중동 및 지중해 지역에서는 50% 이상의 설비가 2차처리 기술이며, 한외여과와 역삼투압 여과와 같은 분리막을 활용한 고도 하수처리기술을 사용하기 시작했다. 소독 공정에 있어서는 염소소독이 주로 사용되어지나 중동 지역위주로 UV나 오존처리 공정이 개발 또는 사용되고 있다.

유럽, 오세아니아와 북아메리카 지역은 도시용수를 위한 물 재이용을 위해 2차 처리보다는 수질기준이 ‘타이틀22 기준’에 근거하여 3차 처리 공정을 더 많이 적용하고 있다. 유럽에서는 식수와 같은 수준의 수질을 생산하기 위한 다층개념(multi-barrier concepts)의 공정이 적용되고 있다.

국내 재처리 공정 적용사례를 살펴보면 가장 많이 사용되고 있는 처리공정은 모래여과이다. 하천유지용수의 경우 생물학적 고도처리기술에 의해 처리된 처리수의 단순공급, 공업용수의 경우 분리막인 정밀여과막과 역삼투압막 공법이 주로 사용된다.

 

‘물 재이용 계획’의 기본방향은 지속가능한 물 재이용 활성화로 친환경 대체 수자원을 확보하고자 2020년까지 물 재이용량을 연간 30억㎥로 늘리는 것이다.

이에 따른 지표는 △빗물이용시설의 보급 확대를 위한 제도적·기술적 기반을 구축으로 전국의 빗물사용량 8배 증대(70만㎥→ 560만㎥/년) △중수도 시설의 활성화를 위한 제도개선과 관리기준 확립을 통한 중수도 사용량 5.7배 증대(1억8천700만㎥→ 10억5천900만㎥/년) △하수처리수 재이용 사업 확대 추진 및 수요처 확보로 (장외)재이용률 23.2%(2억7천600만㎥→ 14억7천400만㎥/년) △재이용 산업육성을 위한 정부지원으로 연간 8조 원 규모의 국내시장 창출 및 해외진출기반 확립 등이다.

이를 위한 정책방향으로는 △법·제도 개선 및 인센티브 △물순환 체계 개선을 통한 재이용 보급확대 △민간에 새로운 투자기회 제공 및 국제 경쟁력 강화 △적극적인 수요처 발굴 및 홍보 등으로 정해졌다.
첫째, 물 재이용 의무화 확대 조정 및 관련법 개정을 위한 정책 방향으로 빗물 이용은 지붕의 집수 면적을 1천㎡로 강화하고 좌석수를 폐지하며 공장 및 상가, 공동주택, 학교 등에 대한 의무화를 추진한다.

또 중수도는 건축 연면적 기준을 적정수준으로 축소하고 용수 사용량에 따른 의무화 기준을 설정하며 발전시설, 문화 및 집회시설, 의료시설에 대한 의무화를 추진키로 했다.

아울러 하수처리수 장외 재이용률을 10%이상 의무화하게 추진하고 지하수 개발 및 용수이용계획 수립시 물 재이용 계획의 우선 검토적용 의무화를 위해 법령을 정비키로 했다.

그동안 빗물의 경우 의무대상의 시설용량은 전체 빗물이용시설 규모의 15.6%에 불과했다. 중수도의 경우 1만㎡ 이상인 건축물은 전체의 1.7%이며, 건축용도별 물 사용량과 사용 용도가 상이하나 건축 연면적의 일률적인 기준을 적용하고 있다.

또한 하수도의 경우 재이용률 5% 이상을 규정하고 있으나, 현재 장내 재이용률이 의무기준을 상회하여 장외 재이용의 촉진을 위한 동기부여 및 의무기준 효과가 미미한 상태이다. 지역별 지하수 개발, 용수이용 계획 수립 시 대체수자원으로서의 물 재이용 방안 검토실시에 대한 제도화가 필요시 되어 왔다.

 

▲ [그림 2] 중수도 이용량 및 2020년 목표량

 

둘째, 물 이용 및 순환체계 구축을 통한 물 재이용 통합 관리를 추진한다. 기존의 물 이용 계획 중심의 물 수지 분석으로는 대체수자원 개발 등의 대안 평가에 한계가 있었다. 물 이용 계획의 기본요소인 지표수, 지하수 외에도 대체수자원 개발을 고려한 종합적인 계획 및 평가 시스템이 부재했다.

셋째, 지류 지천 관리를 위한 하수 재이용 방안을 모색한다. 이를 위해 하수처리수 분산 방류에 의한 왜곡된 물 순환체제를 복원하고 지표수 위주의 취수 및 유역 변경 물 이동의 최소화를 통해 건전한 물 순환체제를 회복시킬 계획이다.

넷째, 물 재이용 민간투자사업의 활성화를 추진한다. 현재 국가 인프라에 대한 중복투자의 논란이 가중되고 있고 사업추진에 대한 B/C 분석 시 편익이 계량화된 일부 항목에만 한정하여 경제성이 과소 평가되고 있는 실정이다. 왜곡된 상하수도 요금이 물 재이용의 촉진을 저해하고 있다.

이에 민간투자사업의 합리적 경제성 분석 기준을 설정하고, 신규 광역상수도 공급 및 체계조정사업지역에 대한 하수처리 재이용수를 우선 공급하는 방안을 입법 추진중이다. 허용수질 기준의 다양화와 유연한 자본회수기간을 통해 시장 동기 창출을 위한 국고보조의 다변화를 꾀할 계획이다.

 

▲ 국가 물 재이용 기본계획 추진을 위해 향후 10년간 총 5조3천억 원이 소요되는데 이중 빗물에 7천350억 원, 중수도 1조9천589억 원, 폐수 1천95억 원, 하수도 2조5천41억 원 등이 투입될 예정이다. 사진은 서울대 기숙사 빗물이용시설.

다섯째, 물 재이용 산업의 기반을 구축하고 국제 경쟁력을 강화한다. 현재 신소재 막 분야, IT 지능형 물 생산·공급 시스템 등 핵심 기술력은 선진국과의 기술 차이가 존재하며, 비경쟁적 시장체제와 규모의 영세성으로 경쟁력과 전문성 있는 물 전문기업이 부재한 상태이다.

 하지만 대외적으로 아시아·태평양 지역 및 중국 등 주변국의 물 시장이 급속도로 성장하고 있어 지리적 이점을 가지고 있다. 해외 물 시장의 환경이 과점시장 붕괴로 이어지고 있어 전문적인 물 기업들이 무한 경쟁하는 체계로 변모하고 있다.

이에 분리막 제조 및 모듈화 기술, 최적화 시스템 개발 등에 대한 R&D 강화 및 원천기술 확보에 주력하고, 경제적인 RO 농축수 처리기술과 IT 융복합 사업과 연계한 스마트 물 재이용 시스템 개발을 추진한다.

또한 국내 물기업 역량확보를 통한 국내기반을 마련하고자, 물값 현실화로 물 재이용 산업의 경제성을 확보하고 유역 단위 하수도 통합운영체계로의 전환과 함께 민간기업의 위탁운영을 가능케 해 물 재이용 시장동기를 창출한다.

아울러 국제 경쟁력을 강화하고자 해외 진출 가능 지역별 정보망을 구축하고 해외 진출 지원체계를 강화하고 공적자금 및 민간원조를 통해 해당국가와의 긴밀한 관계를 유지하는 한편, 한국국제협력단(KOICA), 동아시아기후파트너십(EACP)을 통한 물 랜드마크사업을 추진한다.

이밖에 물 재이용 시설 확대 보급을 위해 전담부서를 신설하고 조세감면 및 금융지원을 확대하며 물 재이용에 따른 인센티브 확대를 추진할 예정이다. 물 재이용 시설 설치·관리 통합지침 및 시설기준을 마련하고 지자체별로 재이용 관리계획 수립지침을 마련하며 재이용 산업기술 인력의 전문화를 추진할 계획이다.

국가 물 재이용 기본계획 추진을 위해 향후 10년간 총 5조3천억 원이 소요되는데 이중 빗물에 7천350억 원, 중수도 1조9천589억 원, 폐수 1천95억 원, 하수도 2조5천41억 원 등이 투입될 예정이다. 이중 9천억 원은 국비로 7천900억 원은 지방비로, 나머지 3조6천억 원은 민간투자로 조달한다는 방침이다.