국토교통부

대체수자원

• 대체 수자원의 필요성 및 확보대책

  • 해안·도서 지역은 지형적 특성으로 인하여 강수에 의한 지표수 또는 지하수 등의 수자원 확보가 곤란하며, 내륙지역이지만 광역 상수도의 혜택을 받을 수 없는 곳에 대해서는 대체수자원 개발이 불가피한 실정임.
  • 아울러, 날로 악화되고 있는 수자원 환경을 고려할 때 수질사고나 엘리뇨에 의한 이상기후 등 비상시에 대비하여 용수원 다변화를 추진해야 함.
  • 이러한 대체수자원 개발에는 지하수 인공함량, 해수담수화, 빗물이용 등이 있음

• 지하댐

  • 지하댐의 개요
    • 지하댐은 지하수가 유동하는 대수층내에 인공적인 물막이벽을 설치, 지하수를 대수층내에 저류 또는 함양시키고 관정 등의 이용시설에 의해 취수·사용하는 지하저류지 임
    • 한편 지하댐은 인공적인 방법에 의해 지하수를 지하에 함양시킨다는 점에서 광의의 지하수 인공함양에 속함
    • 따라서, 이러한 지하댐은 지하 유출량을 최대한 사용하는 수자원의 최적 활용면에서 추진 필요성 있음
  • 지하댐의 주요 장·단점(일반댐과 비교)
    • 장 점
      • - 증발에 의한 손실이 거의 없음
      • - 수몰면적이 없음
      • - 수질오염이 적음
      • - 공사비가 저렴
    • 단 점
      • - 유지관리비가 많이 소요(별도의 양수시설 필요)
      • - 지하수 저장량 평가 어려움
      • - 일시에 다량의 용수사용 불가
  • 지하댐 개발현황
    • 국내의 경우 농업용수 공급목적으로 5개소, 생활용수 공급목적으로 1개소가 건설·운영되고 있음
      • - 농업용 : 이안댐(경북상주, 24천톤/일), 남송댐(경북영일, 27천톤/일), 옥성댐(충남공주, 28천톤/일), 고천댐(전북정읍, 25천톤/일), 우일댐(전북정읍, 16천톤/일)
      • - 생활용 : 쌍천댐(강원속초, 27천톤/일)
    • 외국의 경우도 인도, 중국, 일본 등에서 일부 건설·운영되고 있으며, 저수용량이 9,340톤(일본 가바지마댐)∼7,000만톤(중국 후빙댐)까지 다양함
  • 기대효과
    • 급속히 성장하는 도시나 공업지역의 지표면에 새로운 댐의 건설 없이 적기 적소에 용수공급 가능
    • 홍수시 유출량 및 하수를 처리하여 바다로 흘려 보내는 대신 지하에 주입하여 필요시 용수로 재 이용함으로서 용수이용 효율성 증대
    • 지하에 댐을 설치하므로 지표면의 수몰면적이 없어 환경파괴 최소화
    • 증발누수로 인한 수자원의 손실 최소화 가능 지표면에 건설하는 댐보다 소요비용이 저렴

• 해수의 담수화

  • 해수담수화란
    • 해수 중에 용해되어 있는 염분을 제거하여 담수를 얻는 일련의 공정을 말하며, 생산된 물은 각종 용수로 사용됨
    • 지구상의 물의 총량은 약 13.8억㎦으로 추정되며, 이 중에서 97.5%가 염수로서 손쉽게 구할 수 있는 해수를 담수화하여 물부족에 대처할 필요가 있음
  • 세계의 해수담수화 현황
    • 전 세계 운영중인 담수화설비는 약 15,000ro, 시설용량은 약 6,524만㎥/일(2012.12 기준, IDA) 이며, 사우디아라비아, 미국, UAE가 절반이상을 차지
    • 해수담수화 기술은 역삼투법, 증발법, 전기투석법 및 냉동법 등으로 구분되며, 에너지 소비가 상대적으로 작고 기술집약형에서 유리한 역삼투법으로 기술 패러다임이 변화하고 있고, 2020년에는 약 71% 점유 예상(Lux 2009)
  • 우리나라의 해수담수화 현황
    • 도서· 해안지역의 생활용수 공급을 위해 총 95개소 (7,582만㎥/일)의 해수담수화설비를 설치·운영하고 있음(’11,01월 기준)
      • - 국내에 설치·운영중인 95개소 중 약 84%인 85개소가 100㎥/일 미만 소규모 시설(1000만㎥/일 이상 2개소 : 추자조, 우도)이며, K-water에서 40개소를 수탁관리하고 있고, 그 이외는 지자체 또는 마을
  • 추진실적 및 계획
    • ’97. 6. 전남 신안군 흑산면 홍도에 100㎥/일 용량의 시범플랜트 설치
    • ’00.12 해수담수화 중장기계획 수립
    • ’05.12 중·대규모 해수담수화 기본조사
    • ’07.~’12. 국토해양부의 중점추진 R&D 프로젝트 VC-10의 일환으로 『해수담수화 플랜트 사업』 추진 중
      • - 세계 최초 약 4.5㎥/일 규모의 단일 프로세스 개발로 해외시장 공략
      • - 3L 기술을 만족하는 역삼투식 해수담수화 기술개발 *3L : 대용량화(LargeScale), 저에너지(LowEnergy),안정성(Low Fouling)
      • - 총사업비:1,879억원(정부출연금:823억원, 부산시:350억원, 민간:706억원)

• 빗물이용

  • 우리나라 빗물이용 현황
    • 종합운동장·실내체육관 등과 같이 넓은 지붕면적을 차지하는 시설물 중에서 대통령령이 정하는 시설물을 설치하고자 하는 자는 빗물이용시설을 설치·운영하여야함(수도법 제11조의3)
    • 국내 5개 월드컵 경기장에 빗물이용 시설을 설치하여 활용중(총 26,510톤)이며, 의왕소재 갈뫼중학교(100톤, 홍보관설치)·서울대학교 기숙사(200톤) 등에 시범 설치
• 국내 월드컵 경기장 빗물이용 시설현황

  경기장	집수면적	집수방법	활용용도	저류조 용량
  인천	14,500㎥	경기장 지	잔디살수	600㎥
  수원	425,500㎥	부지면전체	홍수방지	24,500㎥
  대전	7,140㎥	보조경기장바닥	잔디살수	200㎥
  전주	23,810㎥	경기장지붕	조경,소방	710㎥
  서귀포	14,200㎥	경기장지붕	화장실,조경	500㎥

  * 상수도 혜택을 받지 못하는 도서 및 일부지역에서도 빗물을 사용하고 있음
• 외국의 빗물이용 사례
  • 일 본 - 1985년부터 빗물이용을 추진한 일본의 경우 시청 등 공공기관 13개소, 월드컵경기장 등에 빗물이용시설을 설치하여 대개 화장실 용도로 사용하고 있음
  • 독 일 - 빗물이용이 가장 활발하고 수원인 지하수를 보호할 목적으로 빗물저류탱크 600천㎥ 확보
  • 그외 태국, 대만 등지에서 빗물저장조를 이용하여 빗물이용중임
• 활용성
  • 우리나라에서 빗물은 평소에는 정원용수, 화장실 용수 또는 세차용수 등으로, 가뭄시에는 비상용수로 활용 가능. 그러나, 우리나라 강우특성상 여름철에 집중되는 빗물의 이용은 제한적일 수 밖에 없음