[이미디어= 황원희 기자] 기후위기에 따른 녹조대응이 점차 시급해지고 있다. K-water(한국수자원공사)의 2022년 조류경보에 따르면 하천 616일, 댐 162일로 하천의 발령일수가 역대 최고치를 기록할 정도로 심각한 정도를 보이고 있다. 이같은 현상은 온난화로 인한 여름 기온이 높아지면서 더욱 증가할 것으로 예상된다. K-water는 지난 3월 18일 세종관 50주년 기념홀에서 열린 ‘녹조기술대전’을 통해 녹조에 대응할 수 있는 정책 방향, 해외적용 사례, 기술력 육성책, 적용 우수사례 등을 소개하는 시간을 가졌다.

댐·하천 연계 운영 통해 모니터링 강화 나서 

환경 당국이 녹조 발생을 예방하고 저감하기 위한 다양한 정책을 추진하고 있다. 이를 위해 오염원 관리, 녹조 제거 기술 도입, 모니터링 체계 강화 등이 단계적으로 시행된다. 첫 번째로 녹조 예방 정책을 위해 오염원 관리를 더욱 강화한다는 방침이다. 특히 녹조 발생에는 세가지 주요 원인이 있는데 축산·, 생활, 비점오염원에 그것이다. 축산의 경우 가축 사육두수 증가로 인한 분뇨 배출량 증가가 문제점으로 대두되고 있다. 이에 따라 퇴비화 외에도 고체 연료·바이오가스로 활용하는 방안이 추진 중이다.

 

생활계 오염원은 하수처리시설이 미비한 지역에서 오염이 지속되고 있다. 이에 공공 하수처리시설 확충과 개인 정화조 지원 확대를 통해 개선을 도모한다. 비점오염원은 도시 및 농촌 지역에서 발생하는 오염원을 줄이기 위해 우수 초기강우 저류시설 설치, 축사 밀집 지역 관리 강화 등의 대책이 추진된다. 

이와 관련해 환경부 측은 “녹조 저감 정책을 위해 기술 도입 및 대응을 강화하는 한편 녹조 제거선을 도입해 하천 및 호수에서 녹조를 흡입·제거하는 선박을 운영하고 있다. 제거선은 2023년 29대에서 2024년 75대로 확대됐다”고 알렸다. 수상 차단막도 오염원을 가둬 집중 제거하는 방식으로 효과적인 저감이 가능하다.

사전 예방, 사후 대응, 수질오염총량제 개편 필요

기후 변화로 인해 강우 패턴이 변화하고 극단적 폭염이 증가하면서 시아노박테리아 등의 녹조발생이 심화되고 있다. 특히 강한 비로 인해 상류에서 영양물질이 하천으로 유입되거나, 폭염으로 인해 수온이 상승하면서 조류 성장 환경이 더욱 유리해지는 문제가 발생하고 있다. 이와 같은 녹조 문제를 해결하기 위해 국내외에서 다양한 기술이 개발 및 적용되고 있다.  

▲주제발표하는 발표자

첫 번째로 물리적 방법을 들 수 있는데 댐 방류를 통해 유속을 증가시키면서 수질정화 효과와 녹조 차단 효과를 함께 꾀할수 있다. 또한 공기 주입 및 산소 공급을 통한 수층 환경을 조절할 수 있다.
 

화학적 방법으로는 황토 및 개량된 점토(클레이)를 살포하는 일이다. 이는 지올라이트 등을 활용한 조류 제거로 나노 파티클을 이용해 미생물을 제거한다. 생물학적 방법으로는 조류를 포식하는 미생물을 활용할 수 있다.
 

연세대학교 박준홍 교수는 “최근 연구에서는 질소(N) 관리의 필요성이 강조되고 있으며, 대기 중 질소 침착이 조류 성장에 미치는 영향에 대한 연구도 필요하다. 또한, 해외 사례에서도 녹조 관리 기술의 장기적인 생태 영향에 대한 모니터링이 중요하다고 지적되고 있다. 궁극적으로, 기후 변화에 따른 녹조 문제 해결을 위해서는 사전 예방, 사후 대응, 수질 오염 총량제 개편 등의 정책적 접근이 필요하다”고 밝혔다.

기업 지원·녹조 저감 기술 연구 지속 확대

K-water 김재원 녹조대응센터장은 이날 발표에서 국내 물산업 기업 지원 방안과 녹조 저감 기술 연구에 대한 내용을 공유했다. 특히 연구개발(R&D) 현장에서 실증 및 성능 확인을 지원하고 있으며, 해외 실증 기회도 제공하고 있다고 밝혔다. 단순 실증의 경우, 참여 기관이 보유한 인프라를 기업에 제공하면, 기업은 테스트베드 협약을 체결하고 현장 실험을 진행하는 방식이다. 이후 성능 확인 단계에서는 현장 평가단을 구성해 성능 확인서를 발급하게 된다.
 

또한, 혁신 기술을 보유한 스타트업을 지원하는 '협력 스타트업 제도'도 운영 중이다. 창업 7년 이내 기업이나 물산업 펀드 운영사의 추천을 받은 기업이 참여 가능하며, K-water 연구원의 사전 검토, 서류 평가, 발표 심사를 거쳐 선정된다. 선정된 기업은 멘토링, 솔루션 개발, 사업화 자금 등을 지원받는다.

각 유역별 녹조저감기술 적용 사례 소개

한강유역의 경우 녹조 발생의 주요 원인으로 강우로 인한 오염원 유입, 고온 기상 환경, 수리 특성을 꼽을 수 있다. 한강의 경우 녹조 발생이 상대적으로 적지만, 발생 원인에 대한 지속적인 연구와 대응 기술 적용이 필요하다. 따라서 상류 지역에서 오염물질을 저감하는 대책을 추진해야 한다. 이를 위해 기존 오염원 관리 사업의 한계를 보완하고, 지역 주민이 참여하는 새로운 관리 체계를 구축할 계획이다. 현재 진행 중인 시범사업으로는 '지자체 주민 주도형 오염원 관리 사업'이 있다. 이 사업은 실시간 오염 감시 시스템을 구축하고, GIS(지리정보시스템) 기반 오염원 매핑을 통해 보다 정교한 관리가 가능하도록 설계됐다. 한강 이남 지역을 대상으로 시범 운영 중이며, 향후 타 지역으로 확대할 계획이다. 

 

▲월드워터의 그린볼

또한 금강유역의 경우 녹조 저감 기술로 '저온 플라즈마' 연구를 진행하고 있다고 밝혔다. 저온 플라즈마 기술은 대기 중 공기를 활용해 녹조를 저감하는 방식으로, 별도의 원료 비용이 들지 않는 특징이 있다. 공기에 에너지를 가해 활성 상태를 만든 후, 이 활성종이 조류 및 독소와 반응해 이를 제거하는 원리이다. 플라즈마 발생 방식 중에서도 기체 방전을 활용해 물속에 주입하는 방식을 적용하고 있으며, 실험 결과 기존 플라즈마 기술 대비 우수한 제거 효율을 보였다고 관계자는 밝혔다.

 

그밖에 낙동강유역은 조류 경보제 운영 지점이 증가하고, 낙동강 주요 구간의 조류 발생 수치가 예년 대비 2~3배 높은 것으로 나타났다. 이에 따라, 하천에서도 녹조 저감 기술 적용이 필요하다는 지적이 나오고 있다. 전문가들은 기존 기술의 실효성을 평가하고, 현장 적용을 확대하는 방식으로 대응을 추진 중이다. 올해는 소규모 테스트를 완료한 세 가지 기술을 중심으로 현장 검증이 이뤄질 예정이다. 이와 함께, 두 가지 신기술이 안정적으로 운영될 수 있도록 효율 평가와 기술 개발을 진행한다. 

▲코리아엔텍의 부력에너지 기술

친환경 부숙제 기술을 이용해 축산계 오염원을 줄이는 데도 초점을 맞춘다. 퇴비 내 영양 성분을 조정해 물에 쉽게 용해되지 않는 난용성 화합물로 전환함으로써, 녹조의 먹이로 직접 이용되지 않도록 한다. 2022년 영주댐, 2023년 안동댐에서 소규모 테스트를 진행한 결과, 녹조 발생이 50% 이상 감소하는 효과가 확인됐다. 또한, 퇴비화 과정에서의 질소 저감과 부숙 기간 단축 등의 장점이 입증됐다. 현재는 마을 단위로 부숙제를 보급하고 있으며, 환경부와 협력해 실증 테스트를 지속할 예정이다.

부력수차와 산화력 이용한 녹조저감장치

▲전시 부스에서 신기술을 소개하는 시간

녹조저감기술을 보유한 각 기업체에서도 신기술을 소개하는 시간을 가졌다. 코리아엔텍(주)는 새로운 기술을 소개했다. 기존 기술들은 모터의 힘을 이용해 물을 순환시키는 방식이었지만, 이 회사는 부력 에너지를 활용한 기술로 물을 순환시킨다. 부력 수차는 부력 챔버와 압축 공기를 이용해 물속에서 효율적인 에너지 전환을 통해 물을 강하게 순환시킨다. 이 기술은 표층수의 수면 파장을 발생시켜 주변 환경을 정화하며, 녹조 예방에 큰 효과를 보인다. 실제로 광교 저수지와 수원 등에서 실험을 진행한 결과, 물 온도와 수질 개선 효과가 뛰어난 것으로 나타났다.

또한 ㈜월드워터에서는 '그린볼'이라는 새로운 녹조 저감 장치도 소개했다. 이 장치는 전력 없이 물에 띄워 놓기만 하면 녹조를 제거할 수 있는 혁신적인 기술로, 고밀도 폴리에틸렌 소재에 이산화티타늄을 함침시켜 자연광을 이용해 강한 산화력을 발생시킨다. 이 기술은 수질 정화에 중요한 성능을 입증했으며, 수조에서의 조류 세포 수를 90% 이상 감소시킬 수 있다.

안전한 수돗물 통한 깨끗한 물 제공 위한 녹조관리 최우선

한편 토론시간에는 충북대학교 정세웅 교수를 좌장으로 연세대 박준홍 교수, 물포럼코리아 최충식 총장, 환경산업기술원 송덕중 전문위원, 한국농어촌공사 조영준 단장이 참석했다. 토론에서는 주민 참여와 기초 자치단체의 역할이 중요하다는 지적이 있었다. 특히 상수원 지역에서 주민들과 함께하는 기초자치단체의 적극적인 참여가 필요하며, 이들의 참여를 유도하기 위한 정책 마련이 강조됐다. 기술적인 측면에서는, 녹조 제거 기술들이 많이 발전했지만, 여전히 단위 기술들이 각기 다른 범위와 주도성, 효과에 한계가 있다는 지적이 있었다. 이에 따라 여러 기술이 융합되어야 하며, 물리적, 화학적, 생물학적 기술들이 조화를 이루어야 한다는 의견이 나왔다.  

오염원 관리와 후속 조치의 중요성도 강조되었다. 오염원을 효과적으로 관리하고, 녹조가 발생하는 환경을 정확하게 파악하여 맞춤형 관리 방안을 마련돼야 한다. 이를 위해서는 다양한 데이터 시스템을 활용해 수계나 수체의 특성에 맞는 제어 기술을 적용하는 것이 중요하다.
 

그밖에 녹조 자원화도 거론됐는데 녹조를 단순히 제거하는 것이 아니라 자원화하는 방법에 대한 논의도 있었다. 녹조를 에너지원이나 다른 자원으로 활용할 수 있는 기술 개발이 필요하며, 이를 통해 경제적인 가치를 창출할 수 있다는 가능성도 언급되었다.
 

하지만 녹조 제거의 목표는 단순히 녹조를 없애는 것이 아니라, 안전하고 깨끗한 물을 위한 상수도를 관리한다는 데 있다. 이를 위해서는 구체적인 목표와 세밀한 관리가 필요하다고 지적됐다. 전반적으로 녹조 문제는 단기적인 해결보다는 지속적인 기술 개발과 관리 시스템 구축, 지역 사회와의 협력이 필요한 복합적인 문제임을 알 수 있었다. 

 

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