▲ 림몽후(Lim Mong Hoo) 싱가포르 PUB 수석위원이 ‘싱가포르의 취수원부터 수도꼭지까지 수질관리 전 과정’에 대해 발표하고 있는 모습. [사진제공 = K-water 홍보실 정일웅 사진담당]

싱가포르의 연간강수량은 2천400㎜로 세계 6위를 차지하는 반면, 유역이 적고 물을 취수하기가 어려워 2000년대만 하더라도 물이 부족한 실정이었다. 그러나 싱가포르 정부는 ‘어떻게 음용률을 높일 것인가’에 대한 고민을 바탕으로 수년간 노력한 결과 현재는 고품질의 생수를 생산해 취수량을 증가시키는 등 물관리 선진국으로 불리게 되었다.

싱가포르는 수질의 품질을 유지하기 위해 수질사고의 예방에 초점을 두고 관련 항목·기준을 지키기 위해 노력하고 있다. 특히, 수원이 오염되어 있다면 수돗물 또한 오염된 상태로 수도관을 통해 국민들에게 공급된다. 이에 물 관련 사고를 미리 예방하고자 수원에서의 위해성을 분석한 후 다중방어막(Multiple Barrier)의 사용 등을 통해 고도정수처리 과정을 거쳐 깨끗하고 건강한 수돗물 공급을 실현하고 있다.

PUB, 효율·지속가능 물공급 노력

싱가포르의 수질에 영향을 미치는 현안사항으로는 △상수원수의 도시화 △폐쇄된 물순환 구조 △원수·식수·재이용수·NEWater·해수담수화 등 공급망 전체에 걸친 엄격한 감시 △신규 오염물질 등 수질 관련 문제 △요금 및 인적자원 관리 △물안보 유지 등이 제시되므로 이를 고려한 수질 향상 방안을 모색해야 한다.

또한 안전한 음용수를 보장하기 위해 수원에서는 △좋은 품질의 원수를 보장하기 위한 유역 저수지 관리 △음용수 기준의 물을 처리하는 정수장에서의 다중방어체계 △안전한 식수를 제공하는 효과적인 물분배 △수질을 확인하는 종합적 모니터링의 실행 등을 통해 총체적으로 관리되고 있다.

이에 PUB(Public Utilities Board)는 효율적이고 적절하며 지속가능한 싱가포르의 물공급을 보장하기 위해 취수·집수·정화·먹는물 공급뿐만 아니라 빗물 배수, 사용된 물의 NEWater 재이용수 등 싱가포르의 물공급과 관련된 다양한 분야를 관리한다.

▲ 싱가포르는 해수담수화, NEWater의 재이용수, 말레이시아에서의 원수 수입, 싱가포르 저수지 물 활용 등을 통해 부족한 물을 확보하고 있다. 사진은 위에서부터 싱가포르 최대 해수담수화 시설인 투아스프링 해수담수화 플랜트, NEWater에서 하수처리수를 재이용한 병물, 말레이시아 조호바루의 원수 수입용 수도관, 마리나 베라지 저수지.

물안전관리기법(WSP, Water Safety Plan)은 공정 제어를 통한 수질 평가 및 관리방안으로 수돗물 음용수 규제 목록에 따라 실현되며 전체 공급망을 분석해 시스템 평가가 이뤄진다. 또한 국민 건강 기반을 목표로 먹는물 시스템에서 제어방안을 파악해 운영 모니터링을 시행하며, 문서·표준절차서·개선책 등 모니터링 및 소통 계획에 대한 규정을 설정해 관리·계획하고 있다.

WSP는 △팀 구성 △물공급 시스템 기술 △위험요소 분석 및 위해성 우선순위 평가 △팀 평가 △제어방안 파악 △제어방안의 모니터링 정의 △물안전관리기법 운용 절차 수립 △지원 프로그램 개발 △사고상황에 대한 대응 및 시정조치 방안 준비 △문서와 의사소통 절차 확립 등 10단계로 분류된다.

WSP는 수질 관련을 위한 총체적인 접근방법을 통해 매년 수립·검토되며 변경사항이 있을 시에는 수정된 WSP를 마련해 적용한다. 위험 요소가 식별되면 평가 후 조치방안을 검토하고 정상적인 수질 상태와 사고 상황을 비교해 사고 조건을 수립한다. 이후 모든 상태 측정 및 제한조치를 제어하는 완전한 HACCP 계획을 수립하고 문서절차준비 및 기존절차를 통합해 취수부터 수도꼭지까지 안전한 수돗물을 공급한다.

유역과 저수지 관리는 부식 및 침수 제어, 유역 감시, 온라인 시스템을 통한 방법, 보호유역 및 보호되지 않은 유역 관리 등을 통해 실현된다. 온라인 시스템을 통해 유역과 저수지의 물을 분석하는 대표적인 방법은 다중방어체계이다.

다중방어체계는 단순히 복수의 처리단계를 거치는 것 이상을 의미하며 저수지 물의 건강 위해성 평가, 공중 위생 모니터링, 제어 방안 등을 분석해 시스템을 제어한다. 수처리 시스템에서의 다중방어체계는 명반(alum) 및 폴리머(polymer) 등 공식처리를 통해 침전조의 정수처리가 이뤄지며, 생물활성탄 공정을 거친 후 저장된다.

상수도처리시스템에서 중점 제어 지점은 저수지에서 △폭기 △응고·응집 △침전 △모래여과 △염소 접촉 탱크 △정수지 등이며 각각 온라인을 이용해 제어하는 통합관리 시스템이다. 통합 수질 관리의 경우 매일 온라인을 활용해 데이터를 취합하고 분석해 수질 관련 정보를 얻고 있다.

비상대응플랜, 3단계 구분 구축

지능형 물관리 시스템은 취수 후 분석을 통해 데이터를 저장하고 보관하며,  수질 문제 발생 시 온라인을 통해 즉각적인 해결을 추진한다. 수질안보시스템의 경우 오염 발생 시 오염 발생을 검출할 수 있는 시스템이 온라인에 구축되어 있어 온라인 상의 수질 모니터링 시스템을 통해 대체 항목을 이용하게 된다. 이를 통해 잔류염소, 전도성 부분 등을 조사하고 원수 및 상수도 공급 수단을 조사한다.

샘플링(Sampling) 분석 결과를 통해 연구소에서는 비상대응플랜을 구축한다. 1단계는 1시간 이내에 물의 샘플에서 독성 화학물질 및 생물학적 위험 가능성 여부에 대해 조사하며, 2단계는 4시간 이내에 화학·미생물 오염물질의 여부를 검사한다. 3단계는 24∼48시간 이내에 특정화학물질 및 박테리아 등 병원균 여부를 식별하고 확인한다.

오염사고 발생 시 사고와 관련한 모니터링 시스템이 온라인 상에서 가능하며 유역 관련 데이터 등이 온라인 상에 구축되어 있어 데이터의 분석이 가능하다. 이를 통해 연구소에서는 수질 관련 비상 대응 계획을 수립하게 된다. 
 
300∼350개 항목 매일 모니터링

싱가포르에서는 유역에서 물을 취수해 저수지 부하로 들어간 후 온라인 상으로 모든 센서를 이용해 샘플링과 모니터링을 실시한다. 이후 공정을 거쳐 상수도 배수관로망까지 물이 공급된다. 샘플링 및 모니터링 프로그램은 식수의 안전성을 보장하기 위해 수원 등에서 연쇄적인 공급 과정을 통해 물공급 및 식수의 품질에 대한 기준을 마련하며, 싱가포르는 WHO의 기준을 따른 자체의 기준을 가지고 있다.

이를 통해 공정이 제대로 시행되고 있는지 제어하며 사고 발생 전 예방 차원에서 시행된다. 실질적으로 물의 맛·냄새 등 약 300∼350가지의 항목에 대해 매일 모니터링이 이뤄지고 있다.

화학적 모니터링, 다분야 주기적 실시

모니터링 항목들은 연구소에 보낸 후 조사가 진행되며 내·외부의 규제 및 검사 패널을 이용한다. 내부 검사 패널은 분기별로 진행되어 플랜트의 운영 유지부문, 수질 데이터의 정확성, 수질 안전성 등을 검사한다. 패널은 물산업 대학, PUB의 담당자 중 유경험자로 구성되어 있다. 외부 검사패널은 국내외 전문가 집단으로 구성되어 음용수와 NEWater 생산을 위한 공정 운영현황과 수질에 대해 6개월마다 검사한다.

화학적 종합 모니터링은 의약품류(PPCPs) 검사가 분기별로 진행되고 다이옥신 및 농약류, 유기물은 일년에 2회 검사를 실시한다. 단, 총트리할로메탄(THMs, Total Trihalomethane)은 매월 검사를 실시한다. 폐수 오염지표는 원료의 경우에는 매월, 생산품은 일년에 2회 검사를 시행하고 무기물은 주간부터 분기까지 검사를 시행한다.

처리공정에 대한 정기적인 점검에서는 맛·냄새 문제 해결을 위해 분말활성탄을 투입하는 등 완화 정책을 시행 중이다. 또한 급수시설 개선 프로그램 계획을 통해 필요한 곳에 고도처리공정을 도입하는 등 급수시설의 개선을 위해 다양한 방식이 적용되고 있다.

배수관로망 센서, 오염 즉시 탐지

물관리에서 공급·수요의 균형 문제도 주목해 수도요금은 물의 수요를 관리하는 데 있어 전략적으로 책정되어야 한다. 특히, 먹는물은 생산·공급을 위한 전체 비용뿐만 아니라 희소가치를 반영한 값을 책정해야 한다. 수돗물의 생산비용을 낮추기 위해 많은 노력이 동반되고 있으며, PUB는 수돗물의 공급에 있어 물맛을 고려하는 동시에 합리적인 비용의 수돗물 공급을 위해 노력하고 있다.

이에 싱가포르는 기후변화에 관심을 가지고 안전하고 깨끗한 물공급을 위한 시스템을 확보하려 노력 중이며, 특히 화학물질과 미생물적 안전성 확보에 주목하고 있다. 도시지역 유역의 경우 기존 유역이 아니므로 기후변화 등의 변화가 우려될 뿐만 아니라 환경이 다양하게 변화되어 수원으로서 다소 불안정하다. 기후변화로 인해 생태적인 환경이 변하면 많은 신종 오염물질들이 발견되며, 상수도 또한 상수도 배수관로망은 화학적인 물질 및 미생물의 투입으로 오염될 위험이 있다.

한편, R&D를 통한 연구 개발도 다각도로 이뤄지고 있다. 배수관로망 내에 설치한 센서를 통한 다양한 지능형 수질 모니터링의 경우 수질에 이상이 발견되었을 시 즉시 탐지가 가능하도록 센서를 설치했다. 또한 세라믹 막 여과와 관련된 R&D 부문도 고도정수처리에서 많이 이용되어 나노 물질과 관련한 문제의 탐지, 모니터링을 통한 시스템 내의 여러 부분들을 대수층 및 수질층, 지하지표에 적용할 수 있다. 
 
PUB, WHO와 협업 물 안전성 관리

싱가포르의 수돗물과 관련해 국가 물기관으로서 PUB의 역할에 대한 대중인식을 지난 2013년 조사한 결과 대부분의 국민들은 싱가포르의 물공급 지속가능성에 대해 확신을 드러냈으며, 44%는 물절약을 위해 노력한다고 답했다. 조사 대상은 무작위로 선발되었다.

최근에는 지역사회 행사 및 SNS(소셜네트워크서비스)를 이용해 국민과의 원활한 소통을 실현하고자 하는 전략을 내세우고 있다. 또한 PUB는 WHO의 협력센터(WHO Collaboration Centre)에서 교육 과정을 통해 회원국에 대한 역량을 강화하고 식수의 안전관리와 관련된 전문지식 및 경험의 공유를 통해 음용수 및 도시 물관리 분야의 안전성을 관리한다.

뿐만 아니라 WHO와 협업해 수질 관련 새로운 문제에 대해 연구하고 재해 시 WHO의 음용수의 안전성 및 비상 대응체계에 대한 노력을 지원하기 위한 시설을 제공하는 등의 역할을 한다. PUB는 앞으로도 WHO와 협업을 통해 수질을 개선하고 고품질의 수돗물을 공급하기 위해 노력할 방침이다.