▲ 신호상 공주대 교수

1990년대 초부터 수돗물에 대한 국민의 불신은 정부나 지자체의 끊임없는 홍보와 수질검사결과 공포에도 불구하고 현재까지 계속되고 있는 것은 몇 가지 이유가 있다.

 

그 중에 대표적인 이유는 국민이 보고 느낄 수 있는 관능적 판단에서 원인이 생긴다. 관능적 판단의 수단으로서 후각과 시각에 의한 냄새물질들과 색깔을 띠고 있는 경우이다.

 

이러한 수돗물의 불신은 다른 대체 먹는 물을 찾게 되었고 그 중 가장 오래고 대중적인 방법은 정수기를 사용한 처리방법이다. 이는 집집마다 필수 가전제품화 되어 갔고 드디어 현재 1조 원의 시장으로까지 성장하게 되었다.

 

■ 가정용 정수기의 종류 가정용 정수기에 사용되는 처리방법들은 최근에 오면서 다양화 기능화 되어가고 있다. 그러나 가정용 정수기는 기본적인 정수방식의 적용에 따라 몇 가지로 분류된다.

첫째로 전처리 필터가 있는데 이는 각 정수단계로 가기 전에 이루어지는 준비단계에 해당된다. 전처리필터는 상대적으로 입자가 큰 부유입자를 제거하는 것이 주요 목적이며, 다음 처리단계에서 사용되는 장치를 보호하는 목적을 갖기도 한다. 전처리필터의 여재로는 모래, 칼슘함유 암석(보통 석회석), 안트라사이트 혹은 탄소 기질 재료, 알루미늄 실리케이트 등이다.

 

둘째, 이온교환수지가 있는데 이는 양이온을 띠는 기능기를 갖고 있는 수지는 음이온을 흡착하는 성질을 갖고 있고 음이온을 띠는 기능기를 갖고 있는 수지는 경도물질과 같은 양이온을 흡착하는 성질을 갖고 있다. 이온교환은 수중의 경도물질을 줄이는 기술로써 개발되어 물을 연수화시키는데 효과적이다. 오늘날 이온교환은 연수화뿐만 아니라 알칼리도 조정, 색도 제거, 탈이온화 정도의 변화에도 사용된다.

 

 

가정용 정수기는 기본적인 정수방식의 적용에 따라 역삼투압(RO), 중공사막(UF), 자연연과식, 전기분해식 등이 있으며, 우리나라에서는 역삼투압(RO) 방식의 정수기를 많이 사용하고 있다. 사진은 정수기협동조합 전시관에 진열되어 있는 정수기 종류.

셋째, 흡착필터(활성탄)이 사용되는데 이는 분자나 입자가 어떤 소재의 표면에 물리적 및 화학적인 힘에 의해 흡착되는 복잡한 과정이다. 보통 가정용 정수기에서 사용되는 활성탄은 역청탄, 야자껍데기, 톱밥을 탄화 활성화시켜 만들어지며 분말보다는 입상형태를 갖는다. 활성탄은 공극이 쉽게 막히고 흡착표면이 흡착된 물질로 포화되므로 가정용 정수기에서는 일반적으로 활성탄필터를 교체한다.

 

넷째, 역삼투(RO)는 삼투막의 반대이론을 적용하는 것으로 멤브레인이 갖고 있는 구멍의 크기에 의해 물리적으로 제거하는 방법이다. 가정에서 사용하는 역삼투막은 일반적으로 셀룰로오스 트리아세테이트와 같은 셀룰로오스-폴리머(CTA), 얇은 막 혼합체(TFC)로 만들어진다. 이러한 역삼투막은 1)하나의 직관을 통하여 물이 흐르는 모델, 2)카트리지에 둘러 쌓여진 나선형, 3)중공사 시스템이 있다.

 

역삼투장치는 대부분의 중금속 무기물질을 제거할 뿐만 아니라 나트륨, 질산성질소와 한정된 유기오염물질을 제거하는데 탁월하다. 그러나 매우 경도가 높은 지역에서 기본적인 연수기로써는 특별한 역할을 하지는 못한다.

 

따라서 대부분의 역삼투막 설치 시에는 유기물 제거를 위해 활성탄 여과장치와 역

▲ 필터 등 각종 정수기의 소재가 새롭게 생산되고 있지만 이들 소재의 원료나 부산물의 용출에 대한 시험이 이루어지지 않고 있어 국민건강이 크게 염려된다. 따라서 각 소재별 품질인증제도가 도입되어야 한다.

삼투막을 보호하기 위해 전처리 필터 혹은 전연수장치를 포함하게 된다. 가정에서 사용하는 역삼투막 형식의 주요 단점 중의 하나는 정수기에 들어가는 물의 70∼90%가 버려지게 된다는 것이다.

 

다섯째, 미세여과(MF)와 한외여과(UF)가 있다. 미세여과는 0.1∼2.5㎛의 입자를 제거하므로 작은 입자나 부유물질 제거에 효과적이다. 대부분 박테리아와 큰 바이러스도 제거된다.

 

한편 한외여과는 미세여과에서 보다 더 작은 0.001∼0.02㎛입자를 제거하는데 사용된다. 역삼투와 같이 한외여과는 처리수와 미처리수로 분리되어 배출되므로 배수되는 수량이 많다.

 

한외여과는 실질적으로 거의 모든 입자와 부유물질, 콜로이드를 제거하며 박테리아, 바이러스, 단백질 등과 같은 큰 유기분자도 제거한다. 또한 염료, 농약, 어떤 석유 제품 물질도 제거할 수 있다.

 

역삼투와는 달리 한외여과는 낮은 압력과 낮은 에너지로도 기능을 발휘한다. 유입된 물 중 95%가 처리되어 나온다. UF와 MF의 멤브레인은 면, 모, 라이론, 레이온, 아크릴, 셀루로이즈 폴리머, 탄화수소, 세라믹 등으로 만들어진다.

 

여섯째, 전기분해법이 있다. 물을 전기분해하면 (-)극에서는 양이온인 Ca2+, Ma2+, K+ 등의 미네랄과 이들의 짝이온인 수산이온(OH-)이 많아지면서 알칼리수가 생성된다. 한편 (+)극에서는 음이온인 Cl, S, P 등이 이의 짝이온인 산이온(H+)이 많아지면서 산성 이온수가 생성된다. 이는 엄격히 구분하면 정수과정이라고 볼수는 없다. 하지만 최근에 알칼리이온수가 건강에 좋다는 선전에 의해 기능수와 정수기의 복합정수장치로 발전되어가고 있는 실정이다.

 

일곱째, 살균과정이 있다. 가정용 정수기에서 사용되는 살균의 주요 형태는 산화과정과 UV에 의한 살균이다. O3, 은이온, 동이온 및 요오드가 산화과정에 의해 살균작용을 나타낸다. UV는 세포핵을 파괴하거나 변형시키는 능력을 갖고 있으며 바이러스, 박테리아, 프로토조아 등을 제거할 수 있다.

 

■ 정수기관리의 문제점 현재 환경부에서 계획 중에 있는 정수기 기능과 이온수기 기능을 함께 갖춘 복합기기 중 정수기를 「먹는물관리법」에 의한 품질검사 실시 등을 통하여 관리에 대한 문제점은 다음과 같다.

 

첫째, 정수물을 「먹는물관리법」에서 관리하는 것이 잘못되었다. 외국의 경우 국가가 가정에 설치한 정수기를 관리하는 경우가 있다. 지역 소규모 정수장에서 원수 중에 함유하고 있는 화합물(대부분 지질학적 이유로 인해 특정 화합물의 농도가 높은 경우)을 원수로서 적합하게 하기 위해 재정적으로 그리고 처리 효율적으로 정수장에서 보다는 가정에서 처리하는 것이 더 유리하기 때문에 국가가 관리하고 감독하고 있다.

 

이 경우는 공공성의 특성을 갖고 있어 국가가 관리해야 한다. 정수기는 처리 전의 수질 상태가 음용수 조건으로 적합하지 않을 때에 또는 물맛의 개선을 위해 사용하는 장치이다. 그러나 정수기에 사용하는 원수인 수돗물은 이미 먹을 수 있게 처리가 된 물이므로 국가가 관리해야 할 이유가 없다. 따라서 일반 가정용 정수기는 냉장고, 에어컨 등의 가정용 전자제품과 같이 취급해야 한다.

 

둘째, 이온수기 기능을 갖춘 정수기는 pH 8.5∼11의 먹는 물 수질기준에 적합하지 않은 물을 제조한다. 그렇다고 하여 그 기능이 잘못된 것은 아니며, 이온수로서의 적절한 기능을 갖춘 기기이다. 또한 이온수기만을 예외로 두어 먹는 물 수질기준에 적합하지 않아도 되는 정수기를 두기도 어렵다.

 

셋째, 정수기에 사용하는 각종 소재(필터 및 살균제)의 안전성 검사를 하지 않고 있다. 최근에 많이 사용하는 은필터는 은이온이 이온화되어 살균작용을 하는 것으로서 이를 사용한 정수기의 정수물에는 은이온이 잔류하게 된다. 미국의 EPA에서는 먹는 물에서 은을 50ng/mL로 규제하고 있다. 구리의 경우도 비슷하다.

 

살균작용이 있는 구리는 이온상태로 잔류하게 되는데 미국에서는 구리 1,300ng/mL로 규제하고 있다. 요오드 제품의 경우도 주의를 해야한다. 요오드의 농도가 높아지면 갑상선 비대증을 유발하므로 잔류량을 규제해야 한다.

 

각종 정수기의 소재가 새롭게 생산되고 있는데 이들 중에 소재의 원료나 부산물의 용출에 대한 시험이 이루어지지 않고 있어 국민건강이 크게 염려된다.

 

■ 정수기관리 방안 첫째, 정수기의 관리를 수처리장치로 보아 위탁관리해야 한다. 이는 미국의 NSF와 EPA와의 협정을 예를 들면 명확해 진다. 1996년 Safe Drinking Water Act의 주요 개정 내용인 작은 규모의 먹는 물 처리 시스템의 문제점을 해결책으로서 point-of-use(POU)와 point-of-entry(POE) 처리장치를 허용한바 이의 관리 및 처리효율 검사를 NSF에 의뢰하게 되었다.

 

본래 이 장치는 경제적인 이유로 많이 도입하게 되는데 예로서 비소를 20가구 이하의 소형 정수장에서 처리하는 것보다 가정에서 point-of-use(POU)을 설치하여 사용하는 것이 경제적으로 유리하다. THMs의 경우도 적용된다. 중앙 처리장치보다는 가정에서 point-of-use(POU)로서 더 낮은 비용으로 처리가 가능하다.

 

만약 이 제도를 국내에 도입하려면 미국의 NSF와 같이 국가와 정수기회사로부터 독립된 재단이 이를 관리하고 이 선정된 재단은 환경부의 관리를 받게 해야 한다.

 

 

둘째, 다양한 품질 인증제도를 도입해야 한다. 완제품에 대한 품질인증제도와 더불어 각 소재별 품질인증제가가 도입되어야 한다. 이 때 RO는 RO대로의 규격이 있고 이온수기는 이온수기대로의 규격이 있어 각각에 적절한 기능을 갖춘 기기인지를 검사해야 한다. 각 소재별 검사에서는 새로 도입된 소재에서 용출될 수 있는 물질의 검사가 있어야하고 은살균필터에서는 반드시 은이온의 검사가 있어야하고 동을 사용한 경우에는 동이온의 검사가 그리고 요오드제품에서는 요오드화합물의 검사가 있어야 한다.

 

셋째, 미국의 NSF와 비슷한 기능을 수행할 재단을 육성해야한다. 정수기회사와 독립된 공정한 검사를 수행할 수 있는 기관을 육성함으로서 정부가 할 수 있는 기능을 대신할 수 있어야 한다. 이러한 기관의 선정을 위한 위원회를 구성하여 신뢰성 있게 업무수행을 할 수 있도록 지도·감독해야 한다.