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문제 정의
- 본 연구에서는 상수도분야 기후변화 적응과 관련된 국내‧외 현황조사 및 분석을 통해 제주특별자치도의 수돗물 생산 및 공급체계에 대한 기후변화 취약성을 평가하고 상수도 시스템 전 과정에서의 기후변화 대응력 향상을 위한 개선방안을 제시하고자 한다.
제안 방법
- 국가기후변화적응센터에서 제시하는 폭염, 한파, 호우, 대설, 강풍의 5대 기후영향요소와 가뭄, 해수면 상승등의 기후변화에 대한 제주특별자치도 상수도시설의 취약성을 평가하고 적응대책을 검토하였다. 심층지하수를 취수하는 9개 정수장은 상대적으로 기후변화의 취약성이 낮았으나, 지표수 및 용천수를 취수하는 WS 등 7개 정수장의 경우에는 기후변화에 취약하였으며, 주요연구결과는 다음과 같다.
- 기후요소별 취약성 평가는 정성적 평가와 정량적 평가로 구분하여 실시되었다. 우선, 정성적 평가를 위해 국가기후변화적응센터에서 제시하는 5대 기후영향요소인 폭염, 한파, 호우, 대설, 강풍과 더불어 가뭄, 해수면 상승 등 7개 요소에 대해 제주특별자치도 상수도본부 공무원 21명을 대상으로 상수도시설에 부정적 영향을 미치는 기후영향요소의 상대적 중요도에 대한 인식도 조사를 실시하였다.
- 기후요소별로 상수도에 미치는 부정적 영향이 매우크다(7점), 크다(6점), 약간크다(5점), 보통(4점), 약간작다(3점), 작다(2점), 매우작다(1점)로 구분해서 제주특별자치도 상수도부 직원 21명을 대상으로 기후변화요소별 상대적 중요성을 평가하였다. 응답자 전원이 가뭄을 기후변화요소 중에서 제주특별자치도 상수도에 가장 부정적인 요소로 선정하였는데 이는 2013년과 2017년에 가뭄으로 인해 하절기에 제한급수가 발생한 영향 때문인 것으로 평가된다.
- 기후요소별 취약성 평가는 정성적 평가와 정량적 평가로 구분하여 실시되었다. 우선, 정성적 평가를 위해 국가기후변화적응센터에서 제시하는 5대 기후영향요소인 폭염, 한파, 호우, 대설, 강풍과 더불어 가뭄, 해수면 상승 등 7개 요소에 대해 제주특별자치도 상수도본부 공무원 21명을 대상으로 상수도시설에 부정적 영향을 미치는 기후영향요소의 상대적 중요도에 대한 인식도 조사를 실시하였다.
- 이를 바탕으로 제주특별자치도 상수도시설에 미치는 영향이 큰 것으로 파악되는 가뭄, 폭염, 호우에 대하여 국가기후변화적응센터에서 개발한 VESTAP(vulnerability assessment to build climate change adaption, 기후변화 취약성 평가 지원 도구 시스템)을 이용하여 정량적인 취약성 평가를 실시하였다 (KACCC, 2018).
- 한편, 수요관리와 공급능력 향상을 위한 급수체계 강화는 각각 2017년 12월 수립된 제주특별자치도 물수요관리종합대책(JSSGP, 2017b)과 2018년 2월 수립된 제주특별자치도 수도정비기본계획(JSSGP, 2018a)에 세부사항 및 연차별 추진계획이 포함되어 있으므로, 본 연구에서는 지표수 취수능력 증대 부분을 중심으로 적응대책을 검토하였다.
대상 데이터
- 연구대상은 제주특별자치도내의 취수-정수-송배수와 관련된 상수도시설이다. 정수장은 Table 1에 표시된 바와 같이 16개소가 있으며 총 정수처리 시설용량은 357,000 m3/day 이다.
성능/효과
- 1) 제주특별자치도 상수도분야 공무원을 대상으로 실시한 인식도 조사결과 상수도분야에 미치는 부정적 영향이 큰 기후영향요소는 가뭄, 폭염, 호우 순으로 분석되었다.
- 2) 가뭄에 대한 가장 중요한 적응대책은 누수율 저감이다. 지표수 및 용천수를 취수하는 7개 정수장은 가뭄에 대비한 취수능력 증대가 필요하며, 특히 하천수를 취수하는 KJ, WS 정수장의 취수원에서는 기존 취수보증고를 통한 취수능력 향상에 대한 검토가 필요한 것으로 분석되었다.
- 외도천은 지표수 유출에만 의존하는 대부분의 육지부 하천과 달리 용천수와 지표수의 유출이 합쳐지는 경우로 집중호우기에도 원수의 탁도가 50 NTU를 초과하는 경우가 거의 없다. 2014년 1월 1일~2017년 12월 31일동안의 외도 취수장의 원수 탁도는 최대 50.5 NTU, 최소 0.2 NTU, 평균 0.98 NTU로 조사되었다. 10 NTU 초과일수는 모두 21일로서 조사기간의 1.
- 3) 폭염은 수온상승을 유발하여 지표수 취수원인 어승생 저수지, 강정천, 외도천에 조류농도 및 조류에 기인한 색도와 이취미 물질의 농도 증가를 유발하는 것으로 분석되었다. 이에 대한 적응대책으로는 조류, 이취미 물질 등에 대한 수질모니터링을 강화하고 색도 및 이취미 물질 농도 저감을 위한 고도정수처리공정 도입에 대한 검토가 필요하다.
- 4) 호우는 지표수 상수원의 탁도 상승을 유발한다. 지표수 및 용천수를 취수하는 WS 정수장 등 7개소는 집중호우시에도 정수장 유입 최대 탁도가 대부분 50 NTU이하로 정수장에서 충분히 정수처리가 가능함에도 불구하고 일부 정수장에서는 원수 탁도가 약 2 NTU를 초과할 경우 취수를 중단하고 송수관 연계운영이 가능한 심층지하수를 상수원으로 하는 인근 정수장에서 증량 생산하는 것으로 조사되었다.
- 0 NTU를 초과할 경우 취수를 중단하는 것으로 조사되었다. 6개월간 최대 원수 탁도는 9.3 NTU였으며, 총 25일 정도의 취수감량이 발생하였다. 외도 취수장의 취수량이 감소하는 만큼 지하수를 취수하여 정수처리 하는 EW 정수장으로부터의 수수량이 비례적으로 상승하는 것으로 조사되었다.
- 8-16)은 시설가동 후에 가뭄으로 인한 취수량 저감 사례는 발생되지 않았으며, 가뭄으로 인한 지하수 수위 저하로 상수원 취수 수위가 영향을 받을 우려가 있을 경우에는 제주특별자치도의 조례에 의한 단계별 조치를 통해 제도적으로 관리하고 있다(JSSGP, 2018c). 따라서 광역상수도 9개 정수장의 경우에는 일반적인 가뭄 발생시에도 상대적으로 안정적인 취수가 가능할 것으로 판단된다.
- 3 NTU였으며, 총 25일 정도의 취수감량이 발생하였다. 외도 취수장의 취수량이 감소하는 만큼 지하수를 취수하여 정수처리 하는 EW 정수장으로부터의 수수량이 비례적으로 상승하는 것으로 조사되었다. 이러한 경향은 Fig.
- 응답자 전원이 가뭄을 기후변화요소 중에서 제주특별자치도 상수도에 가장 부정적인 요소로 선정하였는데 이는 2013년과 2017년에 가뭄으로 인해 하절기에 제한급수가 발생한 영향 때문인 것으로 평가된다. 응답점수를 평균한 결과는 가뭄(6.67), 폭염(5.67), 호우(4.19), 한파(3.90), 대설(3.19), 해수면상승(3.19), 강풍(2.43) 순으로 조사되어 가뭄, 폭염, 호우가 제주특별자치도 상수도시설에 보통(4.0) 이상의 부정적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다.
- 3에 나타내었다. 전국 연평균은 매년 0.48% 증가하는데 비해서 제주특별자치도는 1.86% 증가하는 것으로 조사되었다. 2010년 이후 인구 및 관광객의 증가 추세를 고려하더라고 lpcd의 증가율이 너무 높은 수준으로 평가된다.
- 2) 가뭄에 대한 가장 중요한 적응대책은 누수율 저감이다. 지표수 및 용천수를 취수하는 7개 정수장은 가뭄에 대비한 취수능력 증대가 필요하며, 특히 하천수를 취수하는 KJ, WS 정수장의 취수원에서는 기존 취수보증고를 통한 취수능력 향상에 대한 검토가 필요한 것으로 분석되었다.
- 4) 호우는 지표수 상수원의 탁도 상승을 유발한다. 지표수 및 용천수를 취수하는 WS 정수장 등 7개소는 집중호우시에도 정수장 유입 최대 탁도가 대부분 50 NTU이하로 정수장에서 충분히 정수처리가 가능함에도 불구하고 일부 정수장에서는 원수 탁도가 약 2 NTU를 초과할 경우 취수를 중단하고 송수관 연계운영이 가능한 심층지하수를 상수원으로 하는 인근 정수장에서 증량 생산하는 것으로 조사되었다. 이는 주로 탁도 상승에 대한 운영관리자의 대응력 부족에 기인하는 것으로 판단되며 적응대책으로 정수장 근무자의 전문성 향상, 시설 개선 등이 조속히 마련되어야 한다.
후속연구
- 강수량의 부족, 지하수 함양량의 부족 등으로 외도천, 강정천의 유량 감소에 기인한 취수량 감소는 기후변화에 기인하는 외부적 요인에 의한 현상으로 볼 수도 있으나 외도천, 강정천 원수의 탁도가 정수장에서 충분히 처리 가능함에도 불구하고 원수 탁도가 약 2.0 NTU를 초과할 경우 취수를 감량하거나 중단하는 것은 조속히 개선하여야 할 것으로 판단된다.
- 따라서 강정 및 외도 취수원에 대해서는 당초 지하수로 분류된 상수원을 하천수 및 복류수로 분류하고 하천수에 해당하는 수질검사 항목에 대한 모니터링을 강화하여야 할 것으로 판단된다. 또한, 용천수를 취수하는 OR, BD, DR, HR 정수장의 경우에도 강우시에는 원수의 탁도가 지표수의 영향을 받아 5 NTU를 상회하는 경우도 발생하므로 이에 대한 수질모니터링 강화도 요구된다.
- /d 미만이라는 이유로 배제된 환경부의 먹는물 수질감시 항목중 최소 이취미 관련항목(geosmin, 2-MIB)에 대한 주기적인 모니터링과 어승생 저수지에 대한 조류 모니터링 강화가 필요하다. 또한 ES, WS 정수장에 대해서는 조류기인 색도, 이취미농도 저감을 위한 고도정수처리공정 도입에 대한 타당성 검토가 필요하며, 기존에 일부 지하수(용천수)로 분류되었던 상수원을 하천수 또는 복류수로 재분류하고 지표수에 상응하는 수준으로 상수원수 수질검사를 강화하여야 한다.
- 따라서 심층지하수를 취수하는 EW 정수장으로부터의 수수량을 대폭 줄이고 하천수인 외도천의 취수량을 대폭 늘려서 정수처리 하는 것이 지속가능한 수자원의 이용 측면에서 바람직한 일이다. 외도 취수장의 탁도 상승은 집중호우시에 약 1~2일 정도 발생하므로 기 설치된 급속여과기로 정수처리하면 안정적으로 고품질의 수돗물을 생산 가능할 것으로 판단된다.
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