매년 되풀이 되는 녹조 문제, 비점오염원 관리가 중요하다!

김한결 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2018-09-12 17:08:21
  • 글자크기
  • -
  • +
  • 인쇄

매년 여름 호소나 하천에서 녹조(綠潮) 현상이 발생하고 있다. 기후 변화와 물환경 변화로 매년 되풀이 되는 녹조 현상, 과학적인 방법으로 억제할 수는 없는 것일까? 한 마디로 말하면 쉽지 않다. 자연 현상이라 더욱 그렇다. 이미 영양염류가 풍부한 우리나라 4대강의 정체수역에 여름철 수온이 상승하기 시작하면 녹조 현상은 피할 수 없다. 그렇다고 마냥 손을 놓고 있을 수만은 없다. 우리나라 물환경에 맞는 녹조 문제의 진단 및 대책 마련이 필요하다.

▲ 김석구 박사
한국건설기술연구원 선임연구위원

녹조는 수중에 살고 있는 조류 중에서도 남조류가 급격히 증가하는 것을 말한다. 육상생태계에서 1차생산자는 식물이다. 식물이 없으면 육상생태계는 유지되기 어렵다.
수중생태계에서 1차생산자는 조류다. 조류는 광합성을 하면서 유기물과 산소를 수중에 공급한다. 육상생태계와 마찬가지로 조류가 없으면 수중생태계도 유지되기 어렵다. 식물과 함께 조류의 존재는 생태계에 반드시 필요한 존재이다. 적정한 양이 유지되면 문제가 없는데 필요 이상으로 많으면 수질오염 문제가 된다. 조류 자체가 유기물이기 때문이다.
녹조는 햇빛이 있고, 적정한 수온에 영양염류(질소, 인)가 있으면서 일정한 체류시간이 유지되면 발생한다. 4가지 조건 중 한 가지 조건이라도 부족하면 녹조는 발생하지 않는다. 정체수역에서 녹조를 방지하기 위해서는 4가지 조건 중 그나마 제어 가능한 것이 영양염류와 체류시간이다.
체류시간 제어는 환경, 사회 여건 등 다양한 사항을 고려해야 한다. 기술로 접근할 수 있는 제어 가능한 조건은 영양염류라고 할 수 있다. 하천으로 유입하는 영양염류를 줄이기 위해서는 적지 않은 비용이 투입된다. 육수에서는 영양염류 중 제한인자인 총인 제어가 중요하다.

우리나라 대하천의 경우, 겨울철을 제외하고는 총인 농도가 0.03 mg/L (0.03 mg/L 이하면 녹조 현상 발생이 쉽지 않음)를 초과하고 있어 하천으로 유입하는 인을 줄이는 것이 중요하다. 그것도 비점오염원에 포함돼 있는 인을 줄여야 한다. 하천으로 유입하는 비점오염 관련 인의 양이 시간이 갈수록 증가하기에 더욱 그렇다. 매년 되풀이 되는 녹조 문제, 비점오염원 관리가 중요한 이유다.

이에 한국건설기술연구원(원장 한승헌) 김석구 박사그룹은 비점오염원 관리를 위해 장치형 시설과 자연형 시설을 개발해 4개 중소기업에 개발기술을 이전했다.  

 

▲ EcoTank : 발포여재를 이용한 무동력 초기빗물 처리장치
▲ EcoTreat : 섬유여재를 이용한 무동력 합류식하수도월류수 고속여과장치

장치형 기술 : EcoTank와 EcoTreat
포장도로면의 오염된 초기빗물만을 선택적으로 처리하는 무동력 초기빗물 처리기술인 EcoTank와 EcoTreat는 우리나라 지형과 특성에 맞는 장치형 기술 로 한국건설기술연구원의 세계최고기술(KICT WBT)에 선정됐다. 특히 오염도가 높은 초기빗물만 선택적으로 처리할 수 있는 이 기술은 고분자 여재를 사용해 하천오염의 주된 요인이 되는 100 ㎛ 이하의 미세입자를 효과적으로 제거하고 비가 내릴 때 발생했던 도로 옆 하천이나 개천의 물고기 폐사를 획기적으로 줄여 생태하천과 개울조성에 기여하고 있는 것으로 평가받고 있다.
이는 비가 내릴 때 도로 또는 주차장처럼 물이 땅속으로 스며들지 않는 지역에서 빗물에 포함되어 있는 땅위의 비점오염물질을 걸러주기 때문이다. 무엇보다 외국 기술 대비 뛰어난 성능과 국산화를 통한 설비비용 절감 그리고 무동력, 무인 운전으로 비용절감 효과를 톡톡히 보고 있다. EcoTank는 오수와 빗물이 구분돼 있는 분류식에 적용 가능한 기술이며, EcoTreat는 오수와 빗물이 같이 배출되는 합류식에 적용할 수 있는 기술로 이루어져 있다. 2012년 비점오염원 관리 원년 선포 이후 본격적으로 비점오염원 투자가 이루어지면서 연구를 통해 개발된 EcoTank와 EcoTreat는 다양한 현장에 적용되어 수질 개선에 기여하고 있다.

장치 자연형 연계 인공습지 조성기술 : Post filter system (PFS)
PFS는 장치 자연형 연계 인공습지 조성기술로 전체 5개 단계로 이루어져 있다. 1단계는 유량조절부, 2단계는 토사 유입 방지를 위한 물리적 처리부, 3단계는 생물막 형성을 통한 생물학적 처리부, 4단계는 자연형 시설의 퇴적토 관리부, 5단계는 인 제거를 위한 화학적 처리부로 구성된다. 긴 체류시간 확보를 위한 넓은 부지가 소요되는 기존 인공습지의 단점을 극복하기 위해 개발된 PFS는 적용부지가 협소한 지역에서도 짧은 체류시간을 유지하며 기존의 처리효율을 유지할 수 있어 적용지점의 다양성을 확보할 수 있는 특징을 가지고 있다.
보통 인공 습지의 경우, 총인 제거율은 20~40%을 나타내고 있으나 PFS는 80% 이상으로 기존의 인공습지에 비해 높은 제거율을 확보할 수 있어 비점오염원 관련 인 제거에 적합한 기술이다.

▲ Post filter system (PFS) : 장치 자연형 연계 인공습지 조성기술
비점오염원은 4대강 오염부하량(생물화학적 산소요구량 기준)의 68.3%(2010년)를 차지하고 있으며, 개발면적 증가와 기후변화로 인해 2020년에는 72.1%까지 오를 것으로 예측되고 있다. 점오염원의 관리와 함께 비점오염원 관리가 필요한 이유이다. 매년 되풀이 되고 있는 녹조 문제, 녹조 문제를 사전에 예방하기 위하여 점오염원 관련 인을 저감하기 위한 투자 확대와 함께 비점오염원 관련 인을 저감하기 위한 지속적인 연구개발과 투자가 이루어지기를 기대해 본다. 

 

[저작권자ⓒ 환경미디어. 무단전재-재배포 금지]

  • 카카오톡 보내기
  • 카카오스토리 보내기
  • daum
  • 글자크기
  • +
  • -
  • 인쇄
  • 내용복사

헤드라인

섹션별 최신기사

많이 본 기사

오늘의 핫 이슈

ECO 뉴스

more

환경신문고

more

HOT포토