[출처 = 워터저널(www.waterjournal.co.kr) 2011년 8월호 특집 기사 / 원문은 파일첨부 참조]

 

 환경부와 환경산업기술원은 개도국 환경개선을 지원하고 국내 환경산업 해외진출을 촉진하기 위해 환경부와 환경산업기술원은 지난 3월부터 진행된 알제리(Algeria)·모잠비크(Mozambique) 환경개선 마스터플랜 사업을 점검하고 경험을 공유하기 위해 ‘한-아프리카 환경개선 협력 세미나’를 지난 2011년 7월19일 코엑스에서 개최했다.

 

 

▲ 김 철 구 수생태복원사업단 연구관리팀장

아프리카 환경개선을 지원하고 아프리카 시장에 국내 환경산업체의 진출을 지원하기 위한 ‘한-아프리카 환경개선 협력 세미나’가 지난 7월19일 코엑스에서 개최됐다. 환경부가 주최하고 환경산업기술원이 주관한 이번 세미나는 지난 3월부터 진행된 알제리(Algeria)·모잠비크(Mozambique) 환경개선 마스터플랜 사업을 점검하고 경험을 공유하기 위해 마련된 것이다.

 

수생태복원사업단 김철구 박사(연구관리팀장)는 이날 세미나에 참석한 알제리·모잠비크 환경 분야 정부 관계자에게 ‘한국의 수생태 복원 및 관리기술 개발 현황’을 소개했다.

그 동안 하천은 개발에 따른 훼손으로 생물들이 살수 없는 공간으로 변해왔다.

보(洑)와 댐과 같은 횡단 구조물은 하천의 상류와 하류를 단절시킴으로써 하천에 살고 있는 물고기나 기타 생물 이동에 장애물로 작용했고, 이로 인해 하천 생물의 다양성이 낮아지고 건강성이 악화되는 현상이 발생했다.

 

심지어 하천을 주차장으로 전향하거나 복개함으로써 물이 흐르는 하천이 존재하지 않을 정도까지 훼손되기도 했다. 이러한 현상은 한국뿐만 아니라 동남아, 모잠비크, 알제리에서도 쉽게 볼 수 있는 현상일 것이다.

 

이러한 문제점을 극복하고자 한국 정부에서는 지난 2006년, ‘생태하천 만들기 10년 계획’을 수립해 사업을 진행하고 있다. 이 계획의 주요 목표는 2006년 당시 55%였던 생태하천 비율을 오는 2015년까지 66%로 끌어올리는 것이었다.

 

이러한 목표를 달성하기 위해 실질적으로 생태계의 건강성을 증진시킬 수 있는 생태복원기술에 대한 수요가 높아졌고, 이에 따라 수생태 복원 기술개발 사업이 착수됐다.

 

수생태 복원 기술개발 사업은 지난 2007년 12월부터 오는 2014년 5월까지 진행되는 장기간의 프로젝트로, 정부 지원금 585억 원, 민간투자금 256억 원이 투입된 대규모 기술개발 사업이다.

 

주요 목적은 훼손된 하천 등 수생태계를 복원하기 위한 기술을 개발하는 것이며, 기술개발을 통해 수생태계 복원사업을 21세기 유망 녹색사업으로 육성하고 수생태계 건강성을 회복해 국민의 삶의 질 향상에 기여하기 위한 것이다.

 

사업단은 이러한 목적을 달성하기 위해 구체적·정량적 목표를 설정해 추진하고 있다. 우선 수생태 복원 실용화기술 28개에 대해서 150개 단위 기술을 개발하고 이를 토대로 수생태 복원 전문기업을 육성함으로써 약 5천억 원의 매출 실적과 9천 명 이상의 고용 창출을 목표로 하고 있다. 또한, 교육 홍보 및 국민 인식 제고를 통해 수생태 복원 기술 분야 강국으로 거듭나고자 한다.

 

현재 사업단에서 연구가 진행되고 있는 기술 분야로는 △하천의 서식처와 물리적인 구조를 개선하는 하천호소생태 분야 △깨끗한 수질·풍부한 수량을 확보하는 하천호소 수질 분야 △하천수변 생태계를 개선하는 수변생태 분야 △하천 생태계 건강성을 평가하는 수생태 건강성 분야 △법·제도 개선 및 정책 대안을 연구하는 사업기반 분야 등이다.

 

사업단은 이러한 기술이 실제 현장에 적용돼 실현될 수 있도록 관련 과제를 수행해 연구를 진행하고 있다. 민간기업이 추진하는 실용화 과제는 4개 분야·10개 과제로 총 500억 원의 예산이 투입됐으며 공공기반 과제는 2개 분야·7개 과제로 45억2천만 원이 투입됐다.

 

하천의 물리적인 구조를 개선하고 생물 서식처를 복원하는 하천호소생태 분야는 현재 △수생태계 내 생물서식처 복원기술 개발 △자연형 하상 복원 및 하도 육역화 관리기술 개발 △자연하안 창출 및 하안 변화 유도기술 개발 등 3개의 실용화 과제가 진행중이다.

 

수생태계 내 생물 서식처 복원기술 개발 과제는 강원대학교가 주관하고 있으며, 한라건설㈜과 한국수자원공사가 참여하고 있다. 이 과제의 연구개발 목표는 하천과 같은 유수역과 호수와 같은 정수역의 생물다양성을 증가시키고 생물자원을 확보할 수 있는 기반이 되는 생물서식처의 조성 및 복원 기술을 개발해 수생태계의 건강성을 증대시키는 것이다.

 

현재까지 진행된 주요 연구개발 내용을 살펴보면 하천의 물리적인 구조 개선과 생물서식처 복원을 위해 우선, 여울과 웅덩이 등 기본적인 생물서식공간을 마련했다. 또, 어도 등 생물이동 통로를 만들어 서식공간과 산란장소를 복원하는 기술을 개발하고 있다.

 

호수 등 정수역은 수초섬과 같은 복합서식처를 제공할 수 있는 기술을 개발하고 있다. 우리나라에서 정수역이라 하면 대부분 댐에 의해 형성된 호수로, 댐에 의해 단절된 하천과 호수의 생물이동을 위해서 댐 어도 등도 개발하고 있다.

 

자연형 하상 복원 및 하도 육역화 관리기술 개발은 현대건설㈜과 한국건설기술연구원이 주관하고 있다. 이 과제는 인위적인 교란으로 파괴된 하상의 구조와 기능을 복원하기 위한 자연하상 조성기술을 개발하는 것이다.

 

인위적인 교란이란 하상을 콘크리트로 피복하거나 돌망태로 조성하는것으로 최근에는 하천에 퇴적이 진행되면서 하상이 급격히 육지화 돼, 하천생태계의 공간이 줄어드는 문제도 발생하고 있다. 이에 따라 과제를 통해 이러한 하상 육역화를 제어하고 관리하는 기술을 개발, 수생태 건강성을 회복시키는 것을 목표로 하고 있다.

 

주요 연구개발 내용은 하천의 육지화를 제어하고 관리할 수 있는 육역화 제어기술을 개발, 적용하고 있으며 여울과 소(沼), 사주(砂洲)가 발달된 자연적인 하상이 조성되도록 유도하는 기술, 그리고 횡단구조물에 의해 변형된 하상을 복원하기 위한 횡단구조물 개량기술 등 을 개발하고 있다.

 

하천의 하안과 수변 등에 대해서도 ‘자연 하안 창출 및 하안 변화 유도기술 개발’과제를 수행하고 있으며, 한라건설㈜과 한화건설이 주관해 개발중이다. 이 과제는 콘크리트 호안으로 직강화된 하천을 자연적인 물 흐름에 의해 역동적인 하안으로 유도하는 기술을 개발하고, 식생호안에 의한 횡적 생태네트워크를 구성하는 것을 목표로 하고 있다.

 

▲ 자연 하안 유도 공법

▲ 수변 식생대 조성기술

그러나 이와 같이 하천의 물리적인 구조를 개선하고 서식처를 조성한다 하더라도 하천에 깨끗하고 풍부한 물이 흐르지 않는다면 생물이 살아갈 수 없다. 따라서 깨끗한 수질을 확보하기 위해 △자연친화적 수질정화기술 △수생태 복원을 위한 용수확보기술 △효율적 비점오염원 관리기술 등을 개발하고 있다.

 

자연친화적 수질정화기술 개발에는 한라산업개발㈜, KIST(한국과학기술연구원), 한양대학교가 참여하고 있으며, 시공·운전에 있어 생태계 교란이 매우 적고, 저비용으로 다량의 정화가 가능한 하상여과를 통해 하천수를 정화하는 기술을 개발중이다. ‘하상여과’란 하천 바닥의 모래층을 이용해 여과한 물을 다시 하천에 공급하는 기술이다.

 

또한 부영양화에 의한 수질악화를 방지하기 위해 유해 식물플랑크톤을 제거하는 녹조제어기술을 개발하고 있다. 현재 하상여과와 토양여과를 접목해 처리용량을 극대화하는 기술과 유해식물플랑크톤을 죽이는 살조 미생물 및 살조 활성물질에 의한 녹조제어기술을 개발 중이다.

 

또한 수생태 복원을 위한 용수 확보기술 개발을 추진하고 있으며 ㈜환경시설관리공사, 한국건설기술연구원, ㈜자연과환경이 연구 과제를 수행중이다.

 

현재 하수, 우수, 오염 하천수를 재이용해 수생태 복원에 필요한 용수를 확보하는 기술을 개발하고 있으며 여러 용수 공급원으로부터 용수를 최적으로 확보하기 위한 의사결정 시스템도 개발 중이다. 이러한 기술이 개발되면 하천의 건천화 및 급격한 유량 변동에 의한 생태적 불안정성이 완화될 것으로 기대된다.

 

세부적으로 ㈜환경시설관리공사는 하천에 공급 가능한 수준의 수질을 얻기 위한 여과장치를 개발하고 있으며, ㈜자연과환경은 빗물을 이용한 용수 확보기술을 개발 중이다. 한국건설기술연구원은 여러 용수 공급원의 수질과 수량을 모니터링해 용수를 최적으로 확보토록 의사결정을 지원하는 시스템 관련 연구를 수행하고 있다.

 

과거 하천의 주요 오염원은 생활하수·산업폐수와 같은 점오염원이었다. 그러나 경제성장과 하수도 보급률의 증가로 점오염원들의 영향은 많이 줄었고 앞으로도 줄어들 것으로 예상된다.

 

반면에 급속한 도시화와 농경지의 증가 등으로 인해 비점오염원이 하천수질을 위협하는 주요 요소로 대두되고 있다. 이를 개선하기 위해 각종 비점오염원 물질들을 개선할 수 있는 기술을 개발해 현장에 적용하고자 노력 중이다.

 

사업단의 ‘효율적 비점오염원 관리기술 개발’ 과제는 신강하이텍㈜, 공주대, 한서대가 주관해 수행하고 있다. 이 과제의 목표는 도심 하천의 수생태 복원을 위한 비점오염원 저감기술, 농촌 지역 탁수 저감기술, 생태네트워크를 활용한 도시 비점오염원 관리기술을 개발하는 것이다.

 

이에 따라 도시하천 오염의 주범인 합류식 하수도 월류수(CSO), 분류식 하수도 월류수(SSO) 처리장치를 개발하고, 농촌 지역 탁수 저감을 위해 토양 유실 방지기술을 개발하고 있다.

 

또, 도시의 비점오염원을 관리하기 위해 도시의 불투수층의 투수율을 높이고 생태공간도 확보할 수 있는 생태확장형 도시 비점오염 저감기술과 도로 및 교량에서 발생하는 비점오염 처리시설도 인공습지와 연계해 연구를 진행 중이다.

 

지금까지 살펴본 바와 같이 하천의 물리적인 구조를 개선하는 생태 분야와 깨끗한 수질·풍부한 수량을 확보하는 수질 분야에서 개발 중인 6개 기술은 훼손된 하천을 복원하는 핵심 기술이라 할 수 있다. 그러나 건강하게 회복된 하천생태계가 유지되기 위해서는 생태계의 종·횡적 연속성이 확보돼야 한다.

 

이에 따라 하천뿐만 아니라 하천수변에 수변녹지 및 생태벨트를 조성하는 기술을 개발하고 있다. ㈜한설그린과 서울대가 주관해 과제를 수행하고 있으며, 수풀을 조성해 오염 유입 저감 및 생물서식공간을 제공할 수 있는 기술을 개발하고 있다.

 

주요 연구개발 내용은 수변림의 구조를 파악하고, 식재종을 선발해 대량 증식하는 기술을 개발하고 있으며, 서울대에서는 수변생태벨트 배치기술, 수변생태 이동통로 조성기술을 개발하고 있다.

 

하천의 수변뿐만 아니라 호수의 수변도 복원이 필요하며 관련기술 개발 과제는 ㈜포스코건설과 강원대가 주관해 수행하고 있다. 우리나라에서 호수라 하면 대부분이 인공저수지로, 인공저수지는 수위변동이 극심해 호수 유입부의 광활한 면적에 사막이 형성돼, 나대지가 드러나 있는 것을 쉽게 볼 수 있다.

 

따라서 호수 유입부에 생태습지를 조성해 저수지와 상류하천의 생태적 연결통로를 확보하고, 호안사면 나대지의 식생을 복원해 호소의 생태 건전성을 확보하는 것을 목표로 연구개발을 수행하고 있다.

 

앞에서 설명한 수생태 복원을 위한 다양한 기술개발은 연구 초기 단계임에도 불구하고 1천억 원 이상의 매출실적을 달성했다. 또한, 총 88개의 특허와 35편의 SCI 논문을 포함한 106건의 학술논문을 발표해 개발기술의 보급과 산업화에 기여했다. 기술개발 완숙기에 접어드는 후반기 향후 3년 동안에는 이러한 성과들이 더욱더 증대될 것으로 기대된다.

 

끝으로 우리나라는 세계적으로도 인정받는 성공적인 도심하천 복원 사례를 갖고 있다. 고도성장기에 도로로 사용되던 청계천의 복원 과정을 살펴보면 우선 고가도로를 철거하고 하천의 원형을 복원하기 위한 사업을 시행했다.

 

이러한 구체적인 성공사례를 계기로 현재 많은 하천들이 도심속 생물의 보금자리, 시민들의 휴식공간으로 탈바꿈하고 있다. 조만간 알제리(Algeria)의 앨하라쉬(El Harrach)강도 사람과 자연이 함께 할 수 있는 하천으로 탈바꿈하길 기대한다.