지하수댐-지하수열 이용 냉난방시스템도 가능
강변여과수-금강변 대용량의 여과수 개발해야
지하수 인공함양-지하수 마른 곳 땅 속에 주입

최근 들어 전지구적인 기후 변화로 인한 가뭄 및 홍수의 발생 빈도가 증가되고 있다고 한다.

충청남도의 경우 지난 2015년 이후 극한 가뭄으로 인한 생활용수 단수 및 농업용수 부족 등을 겪었으며 보령댐 및 예당저수지 수로 연결 사업 등을 통하여 용수 확보의 숨통을 트게 되었다. 

그러나, 지방 하천을 수원으로 하는 지방 상수도나 지하수 및 계곡수를 사용하는 마을상수도 등의 시설은 여전히 가뭄에 취약한 것이 사실이며 국지적 가뭄 현상은 해마다 계속되어 왔다.

정부의 지하수관리기본계획 수정계획(2017~2026)에 의하면 지하수댐 개발, 석회암 지역 대용량 지하수 개발, 강변여과수 개발 등의 취수원 다변화 사업을 통하여 대용량 용수 확보를 추진하고, 이와 병행하여 상수도원으로서 지하수를 적극 활용하는 계획을 수립한 바 있다. 

또한, 지하수가 고갈되어 취수에 어려움을 겪는 수막재배 지역이나 퇴적 분지에 대해서는 잉여의 물을 땅 속에 주입하는 인공함양 기술을 개발하여 보급할 계획으로 있다.

충남도의 경우에도 도서지역의 생활용수 확보에 어려움을 겪고 있는데 특히 보령시 삽시도의 경우에는 지하수댐을 설치할 수 있는 지형 지질적 여건을 갖추고 있어 적지로 평가되고 있다. 

내륙에서는 천안시 수신면 및 부여군 석성면 일대가 일일 수 만 톤 규모의 지하수댐 개발 적지로 평가되고 있어 물 부족의 해결 방안으로 고려되고 있다. 

또한 지하수댐을 설치할 경우 지중에 저장된 지하수열 에너지를 이용한 냉난방 시스템의 활용도 가능하므로 지하수댐의 설치 사업을 추진해 나간다면 신재생에너지의 확대 보급에도 기여할 것이다.

강변여과수는 하천수가 모래자갈층을 거치면서 1급수 수준의 수질로 개선되므로 양질의 대용량 수원을 확보할 수 있는 훌륭한 수단으로서, 유럽의 경우 1940년대부터 주요 상수원으로 개발 이용되어 왔다. 

충남도에는 금강을 따라 넓은 충적 분지가 분포하고 여기에는 대용량의 강변여과수가 부존되어 있다. 공주보 및 부여보 상류의 금강변에는 일일 수 만 톤 이상의 강변여과수 취수가 가능한 지역이 분포하므로 하천 인근 지역의 생활 및 농업용수 수원으로 개발하는 방안을 적극 검토해야 한다. 

강변여과수와 관련하여 대용량 취수를 위한 수평집수정 기술과 대구경 수직 충적관정 개발 기술 등은 지난 10여년 이상 국가의 연구개발을 통하여 충분히 확보되었으므로 현장 적용에 큰 어려움이 없는 실정이다. 

지하수 인공함양이란 시간 및 지역별로 남아도는 여분의 물을 지층의 모래자갈층 사이에 주입하여 물이 필요한 시기에 취수, 활용토록 하는 기술로서, UN이 중심이 되어 1990년대 중반부터 물 부족 국가를 대상으로 적극적으로 확대, 보급해 나가고 있다. 

국내의 경우에도, 2000년대 중반부터 제주도 현무암 지대에 시범 사업을 시작으로 내륙의 수막재배 지역의 물의 재이용을 위한 순환식 함양 시스템에 대한 기술을 확보하여 보급하는 등 지하수 인공함양을 위한 기술 확보를 시작한 바 있다. 

충남도 내륙 및 서북부 지역은 하천의 규모가 작아 하천수를 이용하는데 한계가 존재한다. 

또한 상대적으로 소규모 분지가 분포하고 있어 지표수를 충분히 저장하는 것도 한계가 있다. 

최근의 가뭄에서 보듯이 물 부족 현상은 상류 지역에서 국지적으로 발생하고 있어 광역상수도나 지방상수도의 관로를 설치하여 공급하는 것은 경제성이 떨어진다. 따라서, 이들 지역의 경우에는 분지내에서의 지하수 인공함양을 통하여 극한 가뭄시 활용하는 기술 개발이 요구된다. 

수량이 풍부한 인근 지역으로부터 물을 끌어와 가뭄 시기가 도래하기 이전에 지층내에 함양함으로써 증발을 방지하고 지층내에 물이 장기간 저류할 수 있는 시스템을 갖춘다면 극한 가뭄에 효과적으로 대응할 수 있을 것이다. 

이와 같은 인공함양 기술의 선진화를 위하여 한국환경산업기술원과 대전대학교의 “GW-SMART 연구단(가뭄 대응 지하수 활용 연구단)”에서 관련 기술을 개발 중에 있으며, 조속한 시일내에 현장 실용화가 가능하도록 추진할 예정이다.

현재까지의 국내의 생활 및 농업용수 등 물 확보 사업은 댐과 하천수를 중심으로 추진되어 왔다. 

그러나, 지역의 특성상 상수도의 설치가 어렵거나 지표수 확보가 곤란한 경우에는 지역 특성에 맞는 대체수자원의 확보가 절실하다. 

또한 최근들어 가뭄의 빈도나 강도가 과거보다 커지고 있어 기존 용수 확보 체계를 보완할 수 있는 시스템이 필요하다.

충남도의 경우에도 도서지역은 해수담수화 또는 지하수댐, 하천변에는 강변여과수 개발, 내륙의 분지 및 상류의 계곡에는 지하수 인공함양과 지하수댐 등의 지역 특성에 맞는 다양한 형태의 용수 확보 방안이 강구될 필요가 있다.

또한 최근 물 관리가 환경부로 일원화되면서 새로운 패러다임의 물 이용관리 체계를 요구하고 있다. 

수량과 수질이 분리되어 관리하던 과거와 달리 양질의 수원을 안정적으로 확보할 수 있는 기술이 더욱 절실해졌으며, 이와 병행하여 특히 가뭄 시에는 유일한 대체 수원인 지하수에 대한 의존도가 높은 만큼 보다 체계적으로 이용 관리하기 위한 정책적 노력도 병행되어야 한다. 

현재 환경부에서는 지하수법 개정을 위한 연구가 수행 중에 있고, 충청남도에서는 지역지하수관리계획이 수립 중에 있다. 

이와 같은 물 관리 체계 및 계획이 변화되는 시점에서 가뭄시 유일 수자원인 지하수의 이용을 확대하고 효율적으로 관리하기 위한 획기적인 제도 개선 및 추진 방안이 마련되길 기대해 본다.