모으면 에너지가 되는 빗물, 그 관리와 이용

SHN | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2009-08-05 17:31:03
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■ 빗물-홍수와 가뭄 그리고 가끔 내리는 비
지구상의 물은 수증기나 물, 얼음과 같이 그 모습을 달리하면서 끊임없이 하늘과 땅의 표면 및 지하, 그리고바다 속을 순환한다. 중요한 담수(민물)의 근원은 바다표면에서 일어나는 물의 증발을 통해 만들어지며 지상에 내린 물의 일부는 지표에서 바로 증발하고 일부는 산림, 호스 등을 거치면서 증발된다. 또한 땅속으로 스며들기도 하고 대부분은 작은 하천이나 강을 통해 바다로 흘러가기도 한다. 증발된 물은 비를 통해 내리며 이중80%는 바다에 내리고 나머지 20%가 육지에 내린다. 바다에서 증발된 물은 육지로 이동하고 다시 강물이나 지
하수 형태로 변형되어 바다로 다시 흘러가 전체적인 물의 균형이 이루어진다. 이를 물의 순환이라고 한다.
우리나라는 계절별, 연도별, 지역별 강수량의 편차가 심할 뿐 아니라 국토의 65%가 산악지형이고 하천경사가 급한 지리적 특성으로 인해 비가 내리면 내린 물이 육지에 머물지 못하고 한꺼번에 바다로 빠져나가는 지형적 특성을 가지고 있다. 육지에 머무르는 물의 양이 적음으로 비가 적게 내리는 시기(가을~겨울 등)에는 오히려 물이 부족하여 수자원의 이용 면에서 불리한 자연조건을 안고 있다.
우리나라의 연평균 강수량은 1,245㎜로 세계평균 880㎜보다 1.4배 높지만 인구밀도가 높아 1인당 연 강수량은 2,591㎥으로, 세계 1인당 연 강수량 1/8에 불과하다. 우리나라 강우량은 작년도에 900mm 정도였다. 한반도의 최근 강우 경향은 폭우, 극심한 가뭄 등 종잡을 수 없는 현상을 보이고 있다. 물 전문가들은 극심한 물부족현상을 해결하기 위해 빗물사용을 적극적으로 제안하고 있다. 지붕에 떨어지는 빗물을 탱크에 모아 변기용수, 정원용수 등 허드렛물로 사용하고 빗물을 지하수로 사용할 수 있는 장치를 만들어 빗물을 재활용하는데 힘을 쏟자고 한다. 빗물을 사용하는 지혜는 오래 된 인류문화 역사와 함께 하지만 최근에는 기술적인 면이 크게 진보했고, 사용하는 범위도 매우 넓게 확장되어 있다.

■ 빗물의 지혜
1) 과거
물 저장은 인류의 역사와 함께 한다. 물이 귀한 지역은 물로 인해 고통도 받았지만 물을 저장하는 지혜도 얻었다.
▶ 참항 : 물이 귀한 제주도에서 빗물을 항아리에 받아 저장했다가 이용했는데 빗물을 담아두는 항아리가 참항이다.
▶ 계단식 : 산이 있는 지역에서 물을 효율적으로 이용할 수 있었던 계단 형태로 된 논이다.
▶ 봉천수 : 제주도 지하 땅밑 200여 미터에는 화강암질의 불투수층(물이 통과되지 못하는 공간)이 있다. 현무암질 암석을 통과되어 들어온 빗물은 이 공간에 고여서 흐르게 된다. 과거 제주인들은 우물을 파서 지하수를 얻거나 빗물을 모으거나 해안가의 용천대에서 물을 얻었다.
▶ 벽골제 : 전라북도 김제시 부량면에 위치한 저수지로 대한민국 저수지의 효시이다. 축조 시기는 신라 흘해왕 21년(330년)으로 추정되나, 그보다 더 후대일 것으로 추측된다. 고려 인종 때 수축하였다가 인종 24년(1146년)에 왕의 병이 벽골제 수축 때문이라는 무당의 말로 일부를 파괴한 일이 있다. 태종 15년(1415년)에 국가적인 대규모 수축공사를 일으켜, 군정 만 명이 2개월 동안 주위 7만 7,406보, 높이 17척의 제방을 수축하여 몽리 수전은 충청도, 전라도에 걸친 방대한 지역으로 9,800결에 달했다고 한다.

2) 현재 빗물의 이용현황
(1) 해외
미국은 태평양이나 카리브해의 섬 지역에서 빗물을 많이 사용하고 있다. 이외에도 캔터키,오하이오, 애리조나, 캘리포니아, 플로리다, 펜실베니아, 텍사스, 버지니아 등이 있다. 특히 캘리포니아 지역은 빗물저장설비를 활발하게 지원하고 있다. 대체수원이 부족한 미국의 군도들은 빗물에 더 의존적이며 버지니아 군도는 신축건물을 건축할 때 빗물저장조를 매설하도록 법으로 규정하기도 한다.
일은 제한된 수자원인 지하수를 보존하기 위해 적극적으로 빗물을 사용하고 있다. 빗물은 음용수로써는 적당하지 않지만 정원용수, 화장실 용수 등 가정에서 중수로 활용할 수 있는 부분에 빗물을 사용함으로써 경제적으로도 이익을 얻고 있다. 특히 독일은 약 20년 전부터 환경활동가들에 의해 빗물사용을 실천함으로써 현재는 100여 개가 넘는 빗물 이용관련 설비제조관련상품들이 시장에서 경쟁을 하기도 한다. 이 때문에 독일은 가정뿐 아니라 공동단체, 회사 내에서도 빗물 사용의 범위가 점점 확대되어 가고 있다. 뿐만 아니라 지자체에서는
하수도 요금을 일반 오수요금과 빗물요금으로 분리 징수하고 있어 빗물관리 시설이 더 활발하게 이용되고 있다.
1985년 도쿄돔이 건설된 후 물 공급과 유출제어를 위해 빗물이용을 권장하고 있다. 1995년 일본 서부에서 발생한 대지진 때 기존급수 체제 마비로 심각한 물부족 현상을 겪은 경험을 토대로 빗물 이용에 대한 관심이 급증하였다. 일본은 주로 도심지역에서 빗물을 이용하는 것에 관심이 크다. 효율적인 홍수제어, 하천오염 감소, 지하수 함양, 배수관망 시스템의 건설경비 절감, 화재진압용수 이용 등 그 이용범위와 관리 범위가 매우 넓다.
태국은 1980년부터 가정용 빗물집수시스템을 개발해 왔고 이 분야에서 크게 진보하고 있다. 특히 태국 자-프로그램(Jar-Program)은 가정용 빗물집수시스템으로 정부주도하에 수백만 개나 설치되었다.
(2) 국내
수자원을 보존할 수 있는 가장 현명한 방법은 빗물이용에 현명한 관리가 동반되어야 한다는 것이다. 현재, 빗물을 수자원으로 제대로 활용하기 위해 레인시티를 기획하고 빗물저금통 운동 등 다양한 실천을 하고 있다.
레인시티(수원, 대전, 남해군)
수천, 수만 년 동안 물과 생태계가 조화를 이루며 살아왔다. 옛날에는 치수사업이 통치자의 가장 중요한 역할이었듯이 지금도 국가지도자의 가장 중요한 역할이 되어야 할 것이다. 생명의 근원인 물의 근원을 빗물이라는 인식에 바탕으로 수원시는 물부족을 해결하고 물자원을 확보하기 위해 빗물을 모아 여러 가지 목적으로 활용하는 레인시티를 기획했다. 빗물을 버리지 말고 모아 수자원으로 사용하기 위해 Rain City를 선언한 수원시의 선례는 다른 지자체들에게도 파급효과를 보여주고 있다.
도시 전체의 빗물을 모아 생활용수로 재활용하는‘레인시티(Rain-City·빗물 활용 도시)’사업은 내리는 비를 빗물 저장시설에 모아 뒀다가 각 가정이나 공공시설에서 조경·화장실용으로 사용하게 하는 것이다. 국가나 도시 혹은 아파트 단지, 대형건물 등 부분적으로나 소규모의 빗물관리 시설운영 사례는 풍부하지만 도시 전체를 시스템으로 묶어 추진하기는 수원시가 처음이었다.
수원시는 레인시티 사업을 통해 물산업을 육성하기위해 2020년까지 연차적으로 물문제를 해결해 갈 예정이라고 한다. 수원시의 년간 물 사용량은 12,000톤인데 비해 1년 강우량은 16,000이어서 물자급량은 10% 정도이다. 수원시는 빗물관리를 통해 물 의존율을 낮추고 홍수 가뭄에 대비하면서 빗물을 재활용할 수 있는 계획을 세운 것이다.
모든 빗물을 재활용하기는 불가능하지만 레인시티 사업을 통해 10년 뒤에는 하루 1만2000t, 연간 439만 8000t의 빗물을 활용할 수 있을 것으로 수원시는 전망하고 있다. 이를 수돗물값(t당 평균 970원)으로 환산하면 하루 1,160만원, 연간 42억6000만원을 절약하는 셈이다. 지하수 고갈을 예방하기 위해 빗물이 토양에 스며들도록 도심 바닥에 깔린 콘크리트를 물이 통과하는 재질로 교체하는 사업도 추진 중이다.
서울에 설치되었거나 설치가 확정된 빗물이용시설은 미국가정의 빗물 저장고 칠레 안개집수장 8월 52-75 2009.7.25 8:7 PM 페이지60시청앞 광장을 포함해서 총 171개소(2009년 3월 현재)이고 총 저류용량은 61,536m3이다. 수해예방용 빗물저류시설은 14개소이며 빗물침투시설은 29개소 등이다. 또한 서울시는 공공기관의 빗물관리시설 설치를 의무화하고 있으며, 개인 건물에는 설치 비용의 전부 또는 일부를 보조하는 인센티브 제도를 시행해 빗물관리를 적극적으로 권장하고 있다.
국내에서 빗물을 가장 먼저 사용한 공공시설은 2003년 11월에 준공된 서울대학교 기숙사다. 건물 4동 중 2동에 빗물이용시설하도록 설계했다. 이 기숙사 빗물이용시스템은 상수사용량의 절감, 홍수방지, 비상시의 수원확보 및 교육 및 연구 등에 목적을 두었다.

■ 빗물 관리와 이용에 대한 문제점
빗물을 산성이라고 하며 도시나 조각들을 부식시키는 주범이라고 한다. 내리는 빗물은 산성이지만 받은 빗물은 알카리성으로 변한다.
우리나라 전 국토에 내리는 빗물이 연간 총 1,276억톤이며 이중 731억톤이 지면으로 흘러가거나 증발되어 사라진다. 지면 위로 흐르는 731억톤 중에 400억톤은 바다로 유실되어 사라지고 331억톤의 물이 댐, 하천, 지하수 등으로 고여 사용가능하게 된다.
빗물은 화장실 세정용수, 정원의 살수용수, 세차용수등에 사용할 수 있다.

■ 빗물 관리와 이용에 대한 전망
지구의 70%가 되는 물의 근원은 빗물이다. 비가 땅위로 내려 계곡으로 개천으로 흘러 계
곡수가 되고 냇물이 되며 다시 강물로 합쳐져 바다로 흐른다. 지구의 70%가 물로 이루어졌
다고 하는데도 지구는 여전히 목마르다. 홍수로 목숨과 가산을 잃고 도시가 폐허가 되는데도 지구는 물이 부족하다고 아우성이다. 물은 인간과 모든 피조물들과 불가분의 관계이지만 물에 대한 우리 상식은 빈약하기 짝이 없다. 우리가 사용해야 하는 물은 얼마나 되는지, 우리에게 주어지는 물의 양은 얼마인지, 안심하며 먹을 수 있는 물을 확보하기 위해 물을 어떻게 관리해야 하는지 꼭 알아야만 하는 문제인데도 일반인들의 상식은 문맹에 가깝다고 한다. 지금까지 물의 문제는 전문가들만 이 관여해왔지만 물부족이 개개인들에게 위협을 느끼게하는 21세기에 물 문제는 대중적인 지식이 확산되어야만 할 것이다. 학교와 단체들을 통해 체계적인 교육도 필요하고 각 교과목들이 자신의 관점에서 물문제에 접근해야만 하는 시급성이 우리 앞에 놓여 있다.
물을 절수하는 것만으로 물부족문제가 해결되는 것이 아니라 물을 제대로 잘 사용하고 잘 보존해야만 물부족문제 해결과 함께 물을 자원화할 수 있는 현실이 될 것같다.

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