가뭄과 홍수의 경제학..'지하수 활용'에 달렸다

국내 지하수 활용률 단 10%..유럽 75% 미국 56% 달해
땅속 미생물이 자연 정화..정화 메커니즘 찾는 연구

지난 16일 충북 청주시에는 시간당 90㎜가 넘는 물폭탄이 쏟아졌다. 반면 충북 남부권인 옥천·영동에는 전혀 비가 내리지 않았다. 집중호우로 곳곳에서 침수피해가 발생했지만 빗물은 언제 그랬냐는 듯 사라진다. 비가 오지 않는 곳은 가뭄에 시달린다. 한반도의 물부족, 해법은 어디에서 찾아야 할까. 전문가들은 발밑을 관찰한다. 바로 '지하수'다. 상당량의 물은 땅속으로 스며들어 눈에 보이지 않는 곳에서 여전히 흐른다. 하지만 한국의 지하수 활용률은 저조하다.

박재우 한국지하수토양환경학회 회장(한양대 건설환경공학과 교수)은 "우리나라에서는 전체 물 사용량에서 약 10%만 지하수를 사용한다"며 "특히 지하수의 음용률은 5.4%로 전 세계적으로 사례가 없는 기형적인 구조를 가지고 있다"고 지적했다. 지구의 70%를 바다가 뒤덮고 있지만 바닷물은 염도가 높아 수자원으로 활용하기 어렵다. 인간이 실제 사용할 수 있는 수자원은 염분이 없는 '담수'다. 하지만 담수의 3분의 2는 빙하와 만년설이고 하천과 호수는 1%도 채 되지 않는다. 담수의 약 3분의 1은 땅속에 있다. 지하수를 땅속의 숨은 보물이라고 부르는 이유다.

해외의 경우 지하수의 공공 수도 비율은 최소 10% 내외에 해당된다. 마시는 물로 사용하는 지하수 비율 또한 높다. 유럽 75%, 미국 56%에 달하며 아시아와 중남미도 각각 32%, 29%의 지하수를 음용으로 이용하고 있다. 박재우 회장은 "우리나라 물은 대부분 지표수를 통해 공급된다"며 "이 때문에 가뭄 등 비상상황 발생시 상시 물공급 체계가 미흡한 상황"이라고 말했다. 물공급 체계를 지하수로 확대해 다원화해야 한다는 주장이다.

지하수는 땅속을 흐르며 자연 정화된다. 땅속에 사는 미생물들은 지하수에 포함된 오염물질을 분해해 소화시킨다.

과학자들은 이 같은 장점을 활용하기 위해 빗물이나 저수지의 물을 인위적으로 땅속에 넣어 지하수 형태로 보관하다가 필요한 시기에 회수해 사용하는 방법을 제안한다. 이를 '인공함양'이라고 부른다. 유럽의 경우 네덜란드, 프랑스 등 많은 국가들이 총 12개의 관정주입 기반 인공함양용지를 운영하고 있다. 땅에 긴 관을 설치한 뒤 물을 넣거나 빼는 방식이다. 미국 캘리포니아주 오렌지카운티에서는 한 번 정화한 물을 땅속에 넣어 보관한 뒤 필요할 때마다 꺼내 사용한다.

이승학 한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구단 책임연구원은 "빈번한 가뭄을 겪은 호주에서는 음용수 확보를 위해 100년이 넘는 기간 동안 인공함양을 활용하고 있다"고 설명했다. 국내에서는 여전히 수원의 90% 이상이 댐과 하천 등의 지표수인 만큼 지하수에 대한 관심이 적어 인공함양 기술이 기지개를 켜지 못하고 있다.

KIST 물자원순환연구단은 한국에서 계속되고 있는 가뭄을 지하수로 해결하기 위한 연구를 시작한다. 땅속 자정능력의 정량화 및 최적화에 대한 연구다. 땅속으로 들어간 물은 미생물 등에 의해 정화되지만, 어떤 메커니즘으로, 얼마나 오랜 시간이 걸려야 정화가 되는지 등에 대해서는 명확한 연구가 이어지지 못했다. 연구진은 3년 내 관련 요소기술을 확보하고 인공함양 시험용지에서 기술 검증을 한다는 계획이다.

이승학 책임연구원은 "지하수를 수동적으로 활용하는 것이 아니라 양적, 질적인 면에서 능동적으로 제어하는 것이 목표"라고 말했다.

[원호섭 기자]

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