폭염에 들끓는 녹조… ‘오존·입상활성탄’ 고도 정수로 식수 지킨다[Who, What, Why]

■ What - 녹조 등 취수원 오염처리 과정
녹조, 남세균 등 조류독소 문제
상수원 댐서 상당수는 걸러내
정수장선 5단계 거쳐 독소제거
최대 500배 살균효과 오존 투입
활성탄으로 미세물질 흡착시켜
조류독소 외 신종 유기물질들
수자원공사 매년 안전성 조사

충남 천안정수장에서 지난 24일 김윤수 수도운영부 차장이 고도정수 단계인 입상활성탄지 유입밸브 장비를 점검하고 있다.

글·사진 = 정철순 기자

올해도 폭염과 함께 녹조가 발생했다. 7월 초까지 이른바 ‘마른장마’의 영향으로 녹조 우려가 컸지만, 7월 중순 전국적 폭우로 경계가 다소 완화됐다. 하지만 7월 폭우 직후 폭염이 재차 기승을 부리고 당분간 큰 비 예보 소식이 없어 녹조 발생 가능성도 높아지고 있다. 강물 위에 보이는 녹조는 외관상 혐오감이 강하며 그로 인한 독소로 인해 불안감을 높인다. 녹조의 독소 등은 댐과 정수장 등을 거치며 소멸된다. 하지만 생활화학제품 등의 증가로 미세플라스틱 등 오염 요소가 다양해질 것이란 우려는 더 크다. 당국은 정수 처리 기능을 향상시켜 이를 걸러낸다는 입장이지만, 광역정수장 39곳 중 13곳에 고도정수처리 시설을 도입하는 데만 4500억 원이 투입되는 등 비용이 만만치 않다.

◇여름철 조류독소와 제거과정은= 녹조는 물속의 인과 질소 등 영양염류의 농도가 증가하는 부영양화 현상으로 인해 발생하며 수온과 햇볕 등의 영향을 받는다. 문제가 되는 것은 조류독소로, 한국의 경우 ‘남세균’이 가장 흔하다. 환경부 등 당국에선 이를 막고자 상수원에 부유물 차단막과 물순환설비를 가동한다. 댐 취수문에서는 녹조가 발생하는 수면 아래 4m 이하의 취수문을 개방한 후 수돗물 원수를 취수하면서 정수장 전 단계에서 상당수 걸러낸다.

국민이 먹는 물은 댐을 거쳐 정수장으로 오는데, 이곳에서는 크게 5단계를 거쳐 조류독소가 제거된다. 5단계 중 3단계는 입자성 물질 제거로 통상 정수장에서 처리하는 정수 단계며, 최근에는 고도처리 단계를 도입해 과불화합물 등 용존성 유기물까지 제거한다. 지난 24일 문화일보 취재진이 찾은 충남 천안정수장은 가장 먼저 혼화지 단계에서 댐을 거쳐 온 물에 응집제를 투입해 물속의 미세 오염물질 크기를 키워 침전시키고 있었다. 이어 응집 단계에서 침전지에 물을 가라앉게 했고, 급속여과 단계는 모래층과 안트라사이트로 구성된 이중 여과 장치 위로 물을 통과시켜 이물질을 걸러냈다.

최근 국내 정수장들은 오존과 입상활성탄을 사용한 고도 정수처리를 강화하는 추세다. 일단 오존 처리 단계는 오존을 투입해 과불화합물 등 용존성 유기물을 제거하는 것으로, 급속여과 단계를 거친 물이 통과할 때 염소보다 최대 500배 살균소독 효과가 높은 오존을 투입한다. 오존 처리는 유기물을 산화시키는 단계인데, 미세 물질을 흡착시키는 활성탄 처리 단계로 이어진다. 입상활성탄의 입자는 0.9㎜인데, 야자껍질과 석탄 등을 이용해 만든 숯이나 갈탄을 고온에서 탄화시켜 만든다. 내부에 무수한 세공(細孔)과 내부 표면적이 커서 유기물을 흡착 제거하는 데 효과적이다. 천안정수장 고도정수처리시설 내에는 가로·세로·높이 13×5×2.9m 크기의 활성탄지(池) 2개가 한 세트로 총 14개 세트가 설치돼 있었다. 정수장의 물은 활성탄지 위를 20분가량 흐르며, 유기물질이 활성탄에 흡착된다.

유혜원 한국수자원공사 수질센터 책임연구원이 지난 24일 실험실에서 미세플라스틱 검사를 하고 있다.

◇물속 미세플라스틱 등 다양한 유해물질, 조사는 어디서= 녹조와 과불화합물 등 흔히 문제가 된 유기물 외에도 물속에는 다양한 유기물이 존재한다. 국내에선 한국수자원공사 수질센터에서 하천과 댐, 정수 처리 시설을 거친 물을 수집해 매년 231개 항목을 선정해 안전성을 조사한다. 수질센터는 조류독소와 같이 이미 문제가 된 유기물 외에도 문제 소지가 있을 물질을 조사한다. 1㎛∼5㎜ 크기의 플라스틱 조각인 미세플라스틱도 그중 하나다. 미세플라스틱은 생활화학제품 혹은 공업용 등 사용으로 작게 제조되거나 자체 풍화 및 마모 등으로 미세화돼 발생한다. 다만 오염원인 플라스틱 유입에 따라 발생하는 미세플라스틱의 오염 수준을 어느 정도로 봐야 하는지 세계적 기준은 없다. 미세플라스틱을 검출하는 방식 또한 정립 단계다.

문화일보 취재진이 찾은 이날 한국수자원공사 수질센터 미세플라스틱 실험실에서는 분석 기준을 만드는 연구를 진행 중이었다. 실험실의 유혜원 책임연구원은 댐과 정수장 등에서 채취한 후 적외선을 통해 물속 미세플라스틱 입자 수를 세는 방식의 ‘적외선 분광법’(FT-IR)을 활용해 연구를 진행하고 있었다. 유 연구원은 “물속 미세플라스틱과 관련된 안전성 기준을 만들려면 미세플라스틱 자체가 얼마나 위험한지, 그리고 어떻게 미세플라스틱을 분석해야 하는지가 관건”이라며 “수질센터는 국제 표준의 분석법을 만드는 연구를 하고 있다”고 설명했다. 다만 그는 “국내에서 정수 처리 과정을 거칠 경우, 물속 미세플라스틱이 95% 이상 소멸된다”고 덧붙였다.

국내 정수 시스템은 취수원인 댐에서부터 오염 물질을 걸러내 정수장을 거치며 먹을 수 있는 물을 공급하는 것으로 요약된다. 수질센터는 이 과정 전반에 걸쳐 녹조와 바이러스, 미세플라스틱 등을 조사해 안전성을 담보한다.

정철순 기자