4차산업혁명시대의 물산업기술

4차산업혁명시대의 물산업기술

오늘날 물 환경의 민낯은 창피할 정도

개인의 취향도 만족시켜주는 공급 기술

 

             박준홍(연세대학교 사회환경시스템공학부)

 

환경부의 지원으로 물 산업분야 정책 포럼을 2016년에 수행한 바 있다. 국내 물 환경의 5대 주요 이슈인 물산업육성, 환경가뭄, 지방상수도 노후화, 지반침하와 노후하수도관거, 도시 악취에 대해서 100 여명의 국내 최고의 전문가들이 공개 세미나 3건과 17회의 분과연구 모임들이 열띤 토의를 한 바 있다. 이러한 의미있는 시간을 통해서 4차산업혁명시대에 우리 물산업과 물관리 분야는 어떻게 대응하는 것이 좋은가를 고민하는 기회가 되었다.

전 세계적으로 물 관리의 파라다임은 끊임없이 변환하고 있다. 물의 손실에는 개의치 않고 물 공급에만 중시했던 현재의 시스템 특히 도시 물관리 시스템은 기후변화가 가시화가 되면서 여러 가지 위기를 맞이 한다. 미국 뉴욕의 경우에도 예기치 못한 크기의 태풍으로 도시가 홍수와 침수로 마비되는 충격을 경험하게 된다. 한국의 경우도 예외는 아니다 강우 빈도의 증가로 인한 침수 피해 뿐만 아니라 가뭄에 의한 피해도 증가하고 있다. 가뭄의 문제는 상수원의 수질을 악화해서 물안보 차원에서도 우려를 낮고 있다. 특히 지방상수도의 경우 서울과 같은 대도시에 비해서 상수도 보급률는 물론 재정자립도도 낮아서 노후시설에 대한 관리가 구조적인 문제로 대두되고 있다. (정부의 식수원 개발관련 예산은 16년에 비해 37%가 축소되었고,하수도분야는 관거정비,처리시설,등에서 최소 5%에서 33%까지 감소되었다)

 

도시에서는 유출지하수에 의해서 지반침하가 발생해서 심각한 재해로 연결되기도 한다. 이러한 지반침하의 발생은 노후된 도시 하수관거가 연계되는 사례들이 많다. 도시의 악취 문제는 잔존하는 분뇨정화조에 기인한다. 이러한 노후화된 하수관거와 악취 문제는 아직도 도시 물관리에 사각지대가 있다는 것을 의미하고 이에 대한 대책이 필요하다. 도시 지반침하와 악취는 말 할 것도 없고, 우기에 서울과 같은 합류식의 경우 초기 우수 발생시 90% 이상의 하수를 한강으로 방류하고 있다. 국민들이 생각해 왔던 것 보다 우리 물 환경의 민낯은 매우 창피할 정도이다. 하지만 가장 심각한 문제는 이러한 노후 하수관거 시설을 현대화 하기 위한 재정 마련이 매우 힘들다는 점이다.(상수도 보급률은 98%에 이르지만 누수율은 전국적으로 늘고 있으며(10%에서 11%로 증가) 요금 현실화율은 낮아지고 있다.)

 

도시의 상수도 시설은 지방의 경우보다 양호하기는 하지만 수돗물 음용률이 2% 정도로 유럽 선진국들의 70%에 비하면 턱 없이 낮다. 생수라는 이름으로 패트병 물값은 수돗물의 천배에 해당하는 고가의 비용을 치르면서도 시민들은 수돗물을 마시길 꺼려한다. 이에 대해서 필자의 연구실에서 연구된 결과를 보면 놀랍게도 수돗물 소비자 (시민) 보다 공급자 들이 수돗물 요금에 대해서 보다 더 민감하다는 점이다. 이는 소비자인 시민의 수요가 직접 공급자에게 전달되지 않았고, 이러한 소통을 공급자들을 귀를 막고 있었던 것이 중요 원인이라고 본다.(정부의 물 산업 도약을 위한 기반 조성으로 스마트 물 산업 육성전략 수립(국가정책조정회의),물산업진흥법 제정 추진(국회 상임위 상정), 물산업 클러스터 조성(물산업 실증화,)등을 추진하고 있다.)

 

4차 산업혁명 시대의 주요 특징 중 하나는 개인의 취향과 수요가 다양해지고 그러한 다양한 수요를 효율적으로 만족시켜주는 공급 기술의 제공이 가능해 지고 있다는 점이다. 이러한 4차 산업혁명 시대의 특성은 우리 물산업 분야에도 파급효과가 크고 어쩌면 위기로 볼 수도 있다. 물관리는 공공 서비스로서 개인 맞춤형과는 모순될 수 밖에 없기에 그러하다. 하지만 시대의 흐름을 거스르는 산업은 결국은 멸종하게 된다. 그래서 4차 산업혁명 시대를 위기보다는 기회로 보고 대응해야 한다. 개인 맞춤형 공공 물관리 서비스는 어렵지만 소규모 단위의 지역 맞춤형 물관리 서비스 시스템으로 전환하는 것은 물재이용, 자원 순환 관점에서도 전 세계적인 추세이므로 타당해 보인다. 이러한 추세를 이용해서 기존의 한국 도시의 물관리 상의 문제들을 해결하는 기회로 삼을 수 있다. 재정적인 어려움을 극복하기 위해서는 도시 재생 사업이라는 관점에서 추진을 해야 한다. 하지만 도시 재생 사업에서 물관리에 대한 투입에 대한 물순환에 의한 편익 분석은 매우 복잡하면서도 방대한 양의 정보를 다루는 새로운 기술들이 필요하다. 이러한 복잡하고 어려운 일에 인공지능과 빅데이터 기술이 필요하다. 재정적 어려움으로 인한 소규모 단위의 물관리서비스로 전환시에는 기존의 관거나 시설들을 활용하여 다른 기능 (다양한 방재 기능, 오염정화 기능, 물 재이용 및 자원 순환 기능 등)을 현장과 시대적 상황에 맞추어 수행할 수 있는 IoT 및 IoE 기술들의 응용이 필요하다.

 

이와 더불어 국민들의 만족도를 높이려는 노력을 충분히 소통하면서 해야 한다. 현재까지는 정부나 정책입안자(지자체장)들의 눈치를 보면서 물관리 서비스 공급자들이 알아서 수도요금과 하수도 요금 상승을 동결해왔다. 그 결과 물사업 종사자들의 경제적, 사회적 박탈감은 매우 높고 그 결과 환경공학을 전공한 젊은 대학생들은 물 산업분야를 떠나고 있다. 지금이라도 국민들과 직접 소통해서 그들이 원하는 서비스를 구현하려 노력한다면 물산업은 다시 활성화되리라 본다.

 

*박준홍의 미래전략과 4차산업*

 

-지방상수도 개선-
국고보조와 단계적 수도요금 현실화,자산관리시스템 도입,기금운영을 통해 재정 확보를 하고 시기를 놓치지 말고 노후 상수도관과 노후 정수시설을 개량해야 한다. 누수율 저감 및 생산효율을 증대하여 생산원가를 저감하므로서 생산원가의 역진성을 해소한다.

 

-지반침하 및 노후 하수관로 개선-

최근 5년간 도로침하 발생 원인을 보면 하수도가 77%(2,806건)를 차지한다. 하수관로의 노후도 현황은 50년 이상이 32%를 넘고 30-50년도 19%를 차지하여 51%가 30년 이상된 누후한 하수관로이다. 이를 개선하기 위해서는 하수도 선진화를 위한 관계 법령 및 제도적 기반 조성을 통해 노후 하수관로의 선별을 위한 판단기준,보수기준,공법선정 기준등을 수립해야 한다. 자산관리제도 및 D/B정보화를 도입하고 하수관로 장수명화를 위한 기술혁신을 독려해야 한다, 하수관로 설계 방법론 및 유지관리 기술의 선진화가 필요하고 민원에 대한 대응체계를 확립해야 한다.

 

-하수도 악취 개선-

전 세계가 놀라는 서울시 하수도 악취는 한국을 사랑하지 못하는 세가지 이유중 하나이다.

악취 민원건수는 해마다 증가 10년 1,753건에서 14년은 3,547건으로 3배정도 증가하고 있다. 악취의 주범은 잔존 분뇨 정화조로 다수의 잔존 분뇨 정화조 위치를 제대로 파악해야 하며 하수도 악취 방지 시설 기술을 정립화 할 필요가 있다. 분산형 소규모 하수처리시설을 신설하고 정화조를 폐쇄하는 도시재생사업의 접근이 필요하다.

 

-물환경과 국민건강-

녹조 발생으로 수생태가 위협받고 상수원 수질이 악화되고 있어 질소 총량제를 도입하여 선진국 수준의 질소 저감정책을 강화해야 한다. 항생제등 미량 오염물질에 의한 위해성을 고려 물 순환 과정 중 노출 현황을 지속적인 모니터링과 정보 공개를 통해 선제적으로 파악해야 한다, 하,페수 및 슬러지 발생 바이오에어로졸내 유해미생물이 존재하므로 민원 및 현장 노동자 건강에 대한 이슈가 도출될 가능성이 있어 선제적 연구사업이 필요하다.

 

-왜곡된 도시 물순환의 개선-

도시홍수,열섬화현상,지하수위 저하,하천 건천화등 도시화로 인한 물순환이 왜곡되어 새로운 패러다임이 필요하다. 이는 대도시의 대형 하수처리장이 하천 부근에 위치하고 서울의 경우 한강 주변이나 농업용수로 하수 재이용을 하지 못하고 있다.(악취민원등), 이를 개선하기 위해서는 도시 재생 계획 단계부터 고려되어야 하고 지자체 업무 및 정보의 표준화와 통합화를 실행하고 법,규칙등 법제적 내용을 재검토해야 한다. 아울러 물관리에 대한 일원화도 추진할 필요가 있다.

 

-소비자 관점과 공급자 관점의 해결-

국민은 정수기등 국민건강을 위협하는 이슈를 적극적으로 해결하고 지반침하,악취등 국민생활의 불안요인을 해소해야 한다. 전문가들은 물산업 육성을 통한 경제 활성화와 먹는물 안전관리의 사각지대를 원하고 있다. 시민단체들은 환경,안전 관련 규제완화에 반대하고 있으며 수도용 자재와 정수기등 먹는물에 대한 안전관리를 강화할 것을 요구하고 있다, 지자체와 산업계에서는 상수원 보호구역 주민지원사업을 합리화할 것을 요구하고 물산업 육성의 지속적이고 차질없는 이행을 요구하고 있어 이를 해결해야 한다.

 

-플렛폼을 이용한 도시 하수도 관거관리-

환경감시분석 플렛폼,클라우드 네트워크시스템,스마트 센선 모듈,이동체 감시장비 모듈등을 통합하는 통합 환경감시 시스템을 구축해야 한다

시민,관,산,학,연의 통합적이고 초연결적 협치가 필요하다.

4차산업이 물산업의 새로운 전환점을 마련하기 위해서는 국민과의 소통, 공급중심에서 수요관리 중심으로 범 부처적인 통합관리,지방 상수도 현대화와 자산관리 통합화, 수생태 보호를 위한 질소총량제 도입,하수관거 선진화, 소규모 지역 물 순환자원 정책으로 전환,도시물관리의 신 패러다임 발굴, 물관리 융복합 신기술 개발연구사업에 대한 국가적 지원, 미량 오염물질등 현황파악을 통한 선제적 대응, 물산업 진흥을 위한 법적 기반 수립등이 필요하다.

(환경경영신문/환경국제전략연구소/agamool@hanmail.net)