11월 과학기술인상에 정일문 박사…물공급 소외지역 위한 샌드댐 기술 개발

정일문 한국건설기술연구원 수자원하천연구본부장. 과학기술정보통신부 제공

물공급 소외지역의 가뭄 해결을 위한 샌드댐 건설 기술을 개발한 정일문 한국건설기술연구원 수자원하천연구본부장이 이달의 과학기술인상 11월 수상자에 선정됐다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 11월 수상자로 정 본부장을 선정했다고 6일 밝혔다.

‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만 원을 수여하는 상이다. 
    
과기정통부와 연구재단은 정일문 박사가 물 복지 사각지대를 위한 바이패스형 샌드댐을 개발해 지역 맞춤형 용수를 안정적으로 확보하고 가뭄 대응력을 높인 공로를 높이 평가했다고 밝혔다. 샌드댐은 댐에 모래와 같은 투수성 재료를 채워 물을 저장하는 시설이다. 바이패스형 샌드댐은 이를 한국 기후와 지형에 맞게 개선한 것으로 계곡 하천 곡류부에 건설해 활용할 수 있다.

정 본부장은 한국에도 물공급 소외지역이 있다는 것에 주목했다. 한국은 광역상수도와 지방상수도 보급률이 약 98%에 달한다. 하지만 상수도가 아닌 계곡수 등에 의존하는 수도 시설이 전국 622개소에 이르며 이들 지역은 극한 가뭄 시 식수 공급에 어려움을 겪고 있다.

정 본부장은 산간 등 물공급 소외지역의 항구적인 가뭄 대책을 마련하기 위한 연구를 진행하고 전통적인 샌드댐을 우리나라 기후와 계곡에 맞게 응용한 바이패스형 샌드댐으로 개발해 세계 최초 상수도 인공 함양 기술로 전환했다.

전통적인 샌드댐은 아프리카 등 건조지역에서 홍수로 불어난 물을 막아 토사를 침전시킨 후 그 안의 물을 취수하는 원초적인 기술이다. 계곡처럼 급류가 흐르는 지형에는 설치하기 어렵다. 반면 바이패스형 샌드댐은 계곡의 흐름을 차단하지 않고 차수벽으로 둘러싼 공간에 모래를 채운 후 주변 계곡수 및 지하수를 유도해 수량을 확보한다. 모래는 안정적으로 물을 저장할 뿐만 아니라 물을 정수하는 역할도 한다. 

정 본부장은 춘천시 북산면 물로리 일원에 바이패스형 샌드댐 실증시험시설을 건설했다. 현장 계측과 지표수-지하수 통합모델링을 통해 기존 취수원과 바이패스형 샌드댐을 연계 운영했다. 그 결과 일 평균 281㎥(세제곱미터), 최대 462㎥ 만큼의 물을 공급해 20년 빈도 가뭄에도 대응 가능한 것으로 평가됐다.

정 본부장은 “샌드댐은 모래 속에 물을 저장하기 때문에 가뭄에도 증발 손실이 없고 겨울철에도 얼지 않아 산간지역 물부족 해소에 실질적인 기여를 할 수 있다”며 “춘천시 물로리 샌드댐이 성공적으로 운영된 만큼 앞으로 물공급 소외지역의 물 복지 향상이 기대된다”고 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘국제 토양 및 물 보존 연구’에 2022년 6월 게재됐다. 같은 해 9월 국제학술지 ‘물’에 게재됐다.

정일문 본부장이 고안한 '바이패스형 샌드댐'을 나타낸 모식도. 과기정통부 제공

[박정연 기자 hesse@donga.com]