[기고] 미래 수자원으로서 지하수의 역할

연간 지하수 이용 가능량 132억㎥, 95억㎥/년 사용 가능
편집국
eco@ecomedia.co.kr | 2014-08-01 13:40:52
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지하수 활용의 방안은 1)지하수 이용량의 행정구역별, 소유역별, 토지용도별 관리, 2)지하수 이용량이 적고 부존량이 풍부한 지역에서 지하수 이용량은 많으나 부존량이 부족한 지역으로의 배분 시스템 구축, 3)지하수 공공급수정, 민방위 지하수관정 시설의 정수시스템 구축, 4)지하수의 비상용수로서의 활용 뿐만 아니라 음용수로서의 활용 방안 5)지하철 유출 지하수의 생활용수로의 활용 또는 지하수 열을 이용한 대형건물의 냉난방 등이 있다.

 


 





함세영 

부산대학교 지질환경과학과 교수

 

이집트 문명, 메소포타미아 문명, 황하 문명 등 모든 고대 문명은 큰 강을 옆에 끼고 발달했다. 그 이유는 물이 인류의 생명을 유지하는 데 필수불가결한 물질이기 때문이다. 

 

공기는 어디서든지 들이마실 수 있으나, 물은 어디에나 있는 것이 아니다. 따라서 물 없이는 문명의 발달도 기대할 수 없다.

 

강물뿐만 아니라 지하수도 인류의 발달에 적지 않은 공헌을 해왔다. 지하수는 하천이 없는 곳에서 또는 하천이 오염된 지역에서 깨끗한 물을 제공해왔다.

 

이집트에서는 나일강이 오염되었을 때 강변에 지하수를 개발하여 이용했고, 성경에서도 바위를 치니 물이 솟아올랐다는 기록으로 보아 오래 전부터 인류는 지하수를 이용해 왔음을 알 수 있다.

 

지하수는 지구의 액체 담수의 거의 대부분인 98.4% 정도를 차지하는 풍부한 수자원이다. 또한 지하수는 지표를 통과한 강수가 땅 속을 흐르면서 자연적으로 깨끗한 물로 정화되고, 지표에 노출되어 있지 않으므로 오염에 대한 취약성이 낮다.

 

그러나 지하수의 특성상 관정 굴착을 통해야만 지하수를 개발할 수 있고, 한 곳에서 대규모로 개발하기가 쉽지 않다는 문제점이 있다. 또한 지하수의 경우에는 지표수 자원과는 달리 눈에 보이지 않기 때문에 실제로 일어나는 양적 및 질적 문제보다 과소평가될 수 있다.

 

기후변화, 산업발전, 인구증가 등으로 수자원 부족

 


오늘날 물 수요는 산업의 발전뿐만 아니라 인구증가와 문화수준 향상에 따라서 꾸준히 증가하고 있다. 

 

이와 반대로 온실가스 등에 의한 지구 온난화, 강수량의 지역적인 편중과 수자원 부족지역의 확대 등으로 인해서 전 세계적으로 수자원 확보가 심각한 문제로 대두되고 있고 지표수 수질도 갈수록 악화되고 있다. 

 

2011년 일본대지진으로 인한 후쿠시마원전의 방사능 누출은 일본 본토뿐만 아니라 바다를 광범위하게 오염시킬 것으로 우려된다.

 

한편 유엔환경계획(UNEP)에서는 지구촌의 20억 인구가 식수와 농업용수로 이용하고 있는 지하수가 고갈될 위기에 처해 있다고 경고했다. 이는 지표수 자원이 부족한 아프리카와 건조지역에서 특히 우려되는 현상이다.

 

유넵(UNEP) 연구보고서에서는 대부분의 개발도상국에서 연간 약 3m씩 지하수면이 낮아지고 있으며 전체 지하수 부존량도 감소하고 있다고 밝혔다.

 

선진국인 미국의 애리조나주에서도 낮은 강수량으로 인해 자연적인 함양량보다 2배나 많은 양의 지하수를 사용하고 있다. 따라서 지하수 부존량 감소를 방지하기 위한 즉각적인 대책이 마련되어야 한다고 지적하고 있다.

 

국토교통부 자료에 따르면 우리나라는 연도에 따라 차이는 있으나, 약 1300mm의 연강수량과 풍부한 지표수 자원으로 인해 지하수는 총 용수 사용량의 약 11%(약 37억㎥/년)만을 차지하고 있다. 

 

그러나 기후 온난화와 강수량의 하절기 집중 및 급격한 강수량 변화 등으로 인하여 장차 수자원관리가 어려움에 봉착할 것으로 예상되며, 다양한 오염원과 오염물질의 농도 증가로 인하여 하천수의 수질은 갈수록 악화될 것으로 우려된다.

 

현재는 상수도가 잘 갖추어져 있어서 오염된 하천수라도 정수시설을 통하여 정수된 물을 각 가정에 공급하고 있으나, 과거에는 마을의 공동우물이나 개인우물에서 지하수를 취수하여 먹는물과 생활용수로 이용해 왔다. 또한 지하에서 솟아나는 약수(지하수)는 옛날부터 우리조상들이 애용해온 청정수이다.

농업에 있어서도, 관개시설이 발달하지 않은 과거에는 가뭄 때마다 지하수 관정을 개발해 농작물에 물을 공급하였다. 

아울러 2010년 말에서 2011년 4월까지 발생한 구제역뿐만 아니라 때때로 발생하는 조류독감 등으로 전국에 약 4799개소의 가축매몰지가 조성됐으나, 환경부 자료에 따르면 현재까지는 가축매몰지의 영향으로 인한 직접적인 지하수 오염 사례가 나타나고 있지 않다.


국내 지하수자원 활용 가치 높아

우리나라에서는 1993년 12월에 ‘지하수법’이 제정되고 1997년 8월에 개정되면서 지하수 관리가 예전보다 더 나아지고 있으나, 아직도 개선되어야 할 점들이 많다. 

지하수자원의 관리·보전의 목적은 지하수가 오염되지 않도록 보호하면서 동시에 지하수를 적정하게 개발하고 이용하기 위한 것이다.

앞에서 살펴본 바와 같이, 지표수는 수질 오염에 취약한 반면 지하수는 오염에 대한 취약성이 상대적으로 낮으므로 지하수의 이러한 장점을 살려서 적정량의 지하수를 이용하는 방안을 세우는 것이 앞으로 급변하는 지표수자원의 양적, 질적 변화에 대응하는 데 도움이 될 것으로 본다.

지하수 적정채수량은 지하수계가 파괴되지 않고 지하수 고갈, 오염, 해수침투 등을 일으키지 않는 범위 내에서 지속적으로 이용할 수 있는 양으로서 건설교통부(1996)는 연간 지하수 개발가능량을 약 132억㎥으로 산정한 바 있다. 

 

그러므로 현재 지하수 이용량이 약 37억㎥/년임을 감안할 때 아직도 95억㎥/년 정도의 지하수 개발가능량이 남아 있다. 

 

그러나 온천장지역, 해안지역과 같이 지하수 과잉양수가 이루어지고 있는 지역에서는 지하수위강하, 오염물질 유입, 지반침하 등을 발생할 수 있다.

 

지하수 수질을 보존하기 위해서 지하수 오염에 영향을 줄 수 있는 쓰레기매립장, 가축매몰지, 유류탱크, 각종 폐기물 저장시설 건설 시에는 침출수가 발생하지 않도록 적절히 조치하고 침출수가 부지 밖으로 새어나오지 않도록 철저한 조치를 취해야 한다. 

또 농축산업에서 발생하는 오염물질이 대수층에 유입되지 않도록 하는 것이 중요하다.

한편 도시지역, 농촌지역, 공업지역 등 지역별로 지하수 오염 특성이 다르므로 오염방지대책도 조금씩 다르다. 즉, 도시지역에서는 유기물질과 중금속, 질산성 질소 등이 주로 검출되고, 공업지역에서는 유기물질과 중금속이, 그리고 농촌지역에서는 질산성 질소, 대장균, 일반세균, 농약 등이 검출된다. 

따라서 도시지역과 공업지역에서는 오염물질의 누출이나 방출을 막아서 지하 매질내로 오염물질이 유입되지 않도록 하여야 한다. 

특히 도시지역에서는 하수관로의 틈이나 기름탱크로부터의 누출에 의해서 오염물질이 지하로 유입될 수 있으므로 오폐수 누수 탐지 및 하수관로의 보수가 시행되어야 한다. 한편 농촌지역에서는 과다한 농약, 비료 등의 살포를 자제하여야 하고, 생활하수나 축산폐수 등도 반드시 적절한 처리를 거쳐서 방류토록 해야 한다.


지하수 다양한 활용방안과 효율적인 관리 필요해

우리나라의 지표수를 위주로 한 수자원 개발은 한계가 있으며, 지표수 수질 오염도가 점점 높아짐에 따라 정수처리 비용도 큰 폭으로 증가하고 있다. 

이는 수돗물 가격의 상승을 초래함과 동시에 수질의 안전성도 보장할 수 없게 될 것이다. 

따라서 지표수보다 오염 취약성이 상대적으로 낮은 지하수를 효율적으로 활용하는 것은 앞으로 급변하는 지표수자원의 양적, 질적 변화와 기후변화에 대응하는데 큰 도움이 될 것으로 본다. 

특히 95억㎥/년 정도의 지하수 개발가능량이 남아 있으므로 지하수 이용률, 특히 음용수 중의 지하수의 비중을 높이는 것은 국민들에게 깨끗한 물을 공급하는 방안이 될 것이다.

지하수 활용의 구체적인 방안은 1)지하수 이용량의 행정구역별, 소유역별, 토지용도별 관리, 2)지하수 이용량이 적고 부존량이 풍부한 지역에서 지하수 이용량은 많으나 부존량이 부족한 지역으로의 배분 시스템 구축, 3)지하수 공공급수정, 민방위 지하수관정 시설의 정수시스템 구축, 4)지하수의 비상용수로서의 활용 뿐만 아니라 음용수로서의 활용 방안, 5)지하철 유출 지하수의 생활용수로의 활용 또는 지하수 열을 이용한 대형건물의 냉난방 등이 있을 수 있다.

이와 아울러서 지하수 오염을 방지하는 일도 게을리 하지 말아야 할 것이다. 이를 위해서는 현재 환경부와 국토교통부에서 운영하고 있는 전국적인 지하수 모니터링시스템에서 D/B화된 지하수 자료를 효율적으로 분석하고 지하수 수량 및 수질 변화를 신속하게 감지해야 한다.

이러한 과정은 가정용수, 산업용수, 농업용수 등의 지하수 개발시에 정확한 수량 산정 및 수질 평가, 건축 및 토목공사시에 지하수 유동 및 유출량 평가, 합리적인 지하수 환경영향 평가, 지표수 오염, 가뭄, 전쟁, 핵발전소 사고 등과 연계한 지하수 활용 및 보전에 적용될 수 있다. 지하수 오염 방지와 깨끗한 지하수 공급은 효율적인 지하수 관리 및 보전 대책에 의해서 실현될 수 있다.

 


사진제공=지오그린21, 아이브릿지, 환경정의

 

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