1. 서 론
2011년 제6차 새만금안으로“새만금 종합개발 계획”및“제2단계(‘11~‘20) 수질개선종합대책”
이 확정되었고, 현재 2020년 새만금호의 해수 담수화를 목표로 수질관리를 중심으로 한 새만금 상류유역 및 호내 환경관리가 시행되고 있다. 이 에 본 기사는 네덜란드 수질관리 사례 분석을 통 해 새만금 수질 개선을 위한 시사점을 도출하고 자 한다. 쥬댜찌(Zuyderzee) 간척지구로 알려진 아이젤미어(혹은 아이젤미어호, IJsselmeer) 지 역의 경계호수인 에이미어(혹은 에이미어호, Eemmeer)의 수질관리를 위해 통합평가를 수행 한 BEZEM(Bestrijding Eutrofiering ZuiderlijkE randMeren의 약자이며 남부 란트 미어호수 지역의 부영양화 방지라는 뜻) 프로젝 트를 소개한다(그림 1 참조).
네덜란드는 유라시아 대륙의 서안의 중위도 지역에 위치해 있으며, 전체 면적은 41,526 ㎢이 고 전체국토의 25%정도가 해수면보다 낮은 특징 이 있다. 라인강(Rhine), 뮤즈강(Meuse), 스켈 트강(Scheldt)을 포함하는 3개의 국제적 강이 만 드는 삼각주를 중심으로 하는 저지대에 위치하고 있어, 전체적으로 평탄한 국토를 가지고 있으며 최고지점은 321m에 불과하다. 연교차가 크고 강 수량의 계절적 편차가 큰 대륙성 기후를 보이는 우리나라와는 달리, 네덜란드는 연교차가 작고 강수량의 계절적 편차가 적은 해양성 기후를 보 인다(그림 2 참조).
네덜란드 간척지역 물환경 관리를 위한 통합평가 사례
김 연 주｜
한국환경정책·평가연구원 부연구위원 yjkim@kei.re.kr
이 진 희｜
한국환경정책·평가연구원 부연구위원 jhlee@kei.re.kr
장 평 화｜
한국환경정책·평가연구원 연구원 pwjang@kei.re.kr
송 재 열｜
한국환경정책·평가연구원 연구원 jysong@kei.re.kr
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2. 아이젤미어지역 에이미어 수질관리를 위한 통합평가 사례: BEZEM 프로젝트1) 가. 개요
에이미어와 고이미어(Goimeer) 지역에서 여 름철 피서객이 모이는 계절에 녹조가 떠다니는 문제가 발생했으며, 녹조를 제거하기 물에서 떠 내는 등 주말마다 깨끗한 모래사장을 마련하기 위한 비상대책이 필요하게 되었다. 이러한 비상 대책 대신 구조적 대책을 통해 녹조발생을 막고 자 2000년 구조적 대책들의 이익 및 비용 등에 대한 개요를 파악을 목적으로 한 BEZEM 프로젝 트가 시작되었다. BEZEM 프로젝트는 아이젤미 어지역 Rijkswaterstaat(RWS), Vallei & Eem 지방 수자원위원회, Gelderland 주 그리고 Utrecht주의 공동 프로젝트이다.
에이미어와 고이미어 주변 지역의 수질문제로 인한 피해 당사자로 연안 및 수상 레져를 위한 여가산업 업체, 여행상품을 제공하는 자치단체 당국, 주민 및 주택소유자(악취 관련), 모래사장 관리자 및 상업적 이윤 추구자, 주택건설업체 (주택 물가 관련), 수자원 관리자(만족할만한 수 질기준을 충족시키지 못하기 때문), 자연 등을 포함할 수 있다.
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자료: 위 (Pater, 2011), 아래 (BEZEM, 2006) 그림 1. 에이젤미어지역의 에이미어와 고이미어,
그리고 에임강
그림 2. 우리나라와 네덜란드의 월평균 온도(왼쪽) 및 강수량(오른쪽) (1901~2009)
1) 본 장은 BEZEM(2006)의 주요내용을 요약 및 정리하여 구성하였다.
나. 시스템 특성
1) 현재 수질
이 지역의 수질 관련한 주요 문제는 녹조를 증 가시키는 인산과 물을 탁하게 만드는 진흙으로, 이 두 가지에 초점을 맞추어 시스템 특성을 파악 하였다. 또한 지역은 크게 1) 에이미어와 고이미 어, 그리고 2) 에임강의 물이 흐르는 지역으로 나 누어서 특성을 파악하였다.
가) 에이미어와 고이미어
<표 1>은 2000~2004년 여름 평균 수질관련 주요 지표의 값이다. 고이미어는 약 0.11mg/L의 인산농도를 가지며 이미 맑은 상태이나 아직 안 전상태라고 단언할 수는 없다. <그림 3>의 이력 공선에서 보듯이 인산화가 약간 증가하게 되면 고이미어는 다시 짧은 기간에 탁한 상태로 전환 될 수 있다. 에이미어는 약 0.21mg/L의 인산농 도를 가지고 있어 지속적인 흐린 상태에 놓여있 다고 할 수 있다. 안정적인 맑은 상태를 유지하기
위하서는인산농도가0.05mg/L이하이어야 한다.
에이미어를 다시 맑은 상태로 돌려놓기 위해 서는 방류감소가 및 충분한 수상식물 관리, 그 리고 강바닥을 파내며 물밑에 사는 아이보리색 하얀 물고기를 모두 잡아내고 진흙 제거 시에 떠 다니는 진흙을 가라앉히는 것 등의 대책이 시행 되어야 할 것이다.
나) 에임강의 물이 흐르는 지역
발레이(Vallei)운하 시작 부분부터 에임강의 끝부분까지의 지역이다(그림 1 참조). 발레이운 하의 시작부분에서 여름철 인산농도는 매우 좋지 만 에임강의 끝부분에서는 하수처리시설의 방류 와 지천의 물의 유입으로 인산의 농도가 2-3배 증가한다. <그림 4>에서 보듯이 지난 80년대 세 탁제에서 인산을 제거하고, 90년대 하수정수처 리시설을 개선한 조치는 인산의 농도감소에 중요 한 역할을 했다. 1995년 중반부터 꾸준히 감소된 것은 도시 하수처리에 관한 시행령 덕분이다. 최 근 몇 년간 에임강의 여름철 인산농도는 약 0.4mg/리터를 오르내리고 있다.
에임강의 가시거리는 0.6미터이며, 생태적 질 은 일반적으로 보통 혹은 낮은 편이다. 현재에는 농지에서 유입되는 물과 혼합이 부영양화의 주요 원인이지만, 역사적으로 볼 때 지하수를 통한 방 류 또한 주요한 원인이다. 에임강에는 이 외에도 여름철에 특히 하수도 정수시설의 하수유출이 중 요한 역할을 한다. 이외에도 내륙운송선 및 이를
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표 1. 2000~2004년 여름 평균 수질
에이미어 고이미어 인산 (mg/L) 0.21 0.11
가시거리 0.47 0.88
탁류화 물질(진흙 등) 비율 70% 80%
탁류화 물질 값 1.5m-1 0.8m-1
자료: BEZEM (2006)
그림 1. 총 인산도가 증가할 때와 감소할 때의 맑고 흐린 상태의 이력곡선 및 2000~2004년
기간의 에이미어 호수와 고이미어의 위치
자료: BEZEM (2006)
그림 2. 1980-2003년 기간동안 에임강의 물이 흐르는 지역의 총 인상농축 변화
위한 비자연적인 환경으로 인한 문제가 있다. 하 지만 계속 흐르는 물에서 녹조는 거의 역할을 하 지 못하기 때문에 녹조 문제는 없다.
2) 수질 문제의 원인 파악 가) 에이미어와 고이미어
물이 유입되어 머무는 기간은 에이미어 호수의 경우 30일, 고이미어의 경우 60일에 달한다. 에 이미어 호수와 고이미어 호수의 물 유입 경로 중 발레리로 부터 유입되는 물에 인산수치가 높다.
진흙에는 물 시스템에 의해 자체적으로 생산 되는 유기적인 진흙(죽은 녹조 혹은 다른 유기 체, 그리고 음식폐기물 및 낙엽 등)이 있고 물이 흐르는 지역과 강변의 침식으로 인한 무기적인 원인으로 생산되는 진흙이 있다. 진흙은 두 가지 방법으로 수질에 영향을 미친다.
첫째, 흘러 다니는 진흙은 물을 탁하게 한다.
진흙은 바람, 물의 흐름, 배의 항해 그리고 바닥 을 헤치는 물고기 등에 의해 소용돌이쳐진다. 배 의 항해는 항로의 면적이 작은 것을 고려할 때 그 영향은 적다. 둘째로, 진흙은 일정한 상황에 서 진흙에 뭍어있는 인산을 다시 물에 내보낸다 (추가 방출). 이로써 진흙은 인산화의 내부 원인 이 된다. 진흙의 영향은 준설작업 혹은 강바닥에 깊은 구덩이를 파서 진흙이 소용돌이 현상을 막 음으로써 약화될 수 있다.
에이미어에는 고이미어보다 진흙으로 인한 문 제가 더 많다. 고이미어는 진흙을 유입하기 보다 는 더 많이 내보내는 편이다. 아이미어에서는 진 흙이 대부분 호수 바닥의 깊은 구덩이에 들어가 고, 고이미어의 구덩이에는 진흙의 퇴적 현상이 일어난다. 에이미어 에서는 이와 반대로 에임강 에서 유입되는 진흙과 호수 자체에서 생산되는 진흙 및 고이미어로 흘러가는 진흙의 활발한 균 형을 보여준다.
에이미어 호수의 강바닥 표면은 대부분 90%
에서 99% 정도까지 유기적 물질로 구성되어 있
다. 떠다니는 진흙의 83%-92%는 유기적 물질 이다. 떠다니는 진흙은 에임강에서 유입되는 진 흙과 소용돌이로 일어난 진흙으로 구성된다. 떠 도는 진흙의 인산농도는 강바닥보다 2배에서 4 배정도 높다. 물이 흐르는 지역으로부터 가장 많 은 진흙의 유입은 물의 유출이 가장 높은 기간에 발생한다. 물이 흐르는 지역에 비인산화시설을 갖추는 것은 인산의 유입을 억제하고 물이 흐르 는 지역으로부터 진흙을 억제하기 위한 매력적인 선택이 아니다.
진흙에 포함된 인산은 내부적인 부영양화에 영향을 미칠 가능성이 있다. 진흙에 붙어있는 인 산은 화학적(직접적인 추가방출) 그리고 생물학 적(큰 동물과 음식물 및 하상 물고기들에 의한 배 설물)형태로 생산된다.
상기 언급된 진흙문제에 대한 설명을 근거로 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다.
① 진흙에 포함된 인산의 가장 큰 부분은 이동 하는 단계에서 찾을 수 있다.
② 떠다니는 진흙을 에이미어 호수에 깊은 구 덩이를 파서 담는 것이 중요하다.
③ 바닥에 있는 진흙은 느리지만 물에 인산을 내보낸다(추가 방출).
④ 준설작업은 강바닥의 진흙 량을 줄이는데 중요하다.
나) 에임강의 물이 흐르는 지역
에임강의 물이 흐르는 지역을 위해서도 하수 도 정수시설과, 라인강으로부터 유입 그리고 기 타 다른 출처와 같은 외부 유입출처에 대한 구분 이 지어진다. 이 지역에서는 개천의 영향이 가장 크다(여름평균의 50% 및 연 총량의 75%). 발레 리지역에서 인산과 관련된 가장 중요한 방류는 농업용지로부터 나오는 개천과 하수정수시설로 부터 나오는 하수이다. 이 외에도 바깥지역에서 하수도를 통하지 않는 유출과 도시지역에서 하수 방류도 있다.
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물이 흐르는 지역에서 방출된 양의 2-14%는 강바닥과의 상호작용 혹은 물이 흐르는 지역을 떠나지 않는 식물에 흡수되면서 남게 된다. 이것 은 하수정수시설이 큰 물길에 방류하고 남는 잔 류량과 관련이 있다. 전원지역의 실개천에서 잔 류되는 양은 일반적으로 매우 높다(약 50%).
다양한 기타 유입 출처로부터 에임강의 입구 에 축척되는 인산의 양은 평균 94,000kg P(인 산)/year이지만 매우 다양하게 변화한다(-60%
부터 +100%). 2003년과 2004년 건조기에 기타 유입출처(씻겨 내려오는 유입)의 양은 매우 적다.
비교를 해보자면, 1998년 다양한 기타 유입출처 에서 에임강으로 유입된 인산양은 250,000kg으 로 측정된다.
개천에서 유입되는 인산의 양은 그 지역의 빗 물의 방류와 강하게 연관되어있다. 비가 내려서 강바닥을 통해 발레리운하를 통한 이동과 에임강 을 통해 실제적으로 에이미어로 흘러가는 데는 시간의 차이가 있다. 에임강의 물이 흐르는 지역 에서 인산 량은 가을과 겨울, 비가 많이 내리는 기간에 최대로 많이 빠져나가는 것을 보여준다.
중요한 이유는 유속이 강할 때 침전물의 소용돌 이가 일어나기 때문이다. 이 침전물에는 인산이 붙어있다. 이 이외에 하수정수시설의 정수기능이 가을과 겨울에 유입(하수도를 통해 들어오는 빗 물)이 증가할 때 약해진다.
최근(2004년) 발레리 및 에임 지방 물위원회가 관리하는 지역의 강바닥의 인산함유율에 대한 연 구에 의하면, 인산이 다량 포함된 진흙이 유입보 다는 더 많이 유출되는 것처럼 보인다. 이러한 진 흙은 에이미어 호수에서 많은 부분 침전물로 가라 앉는데, 뱃길을 따라서 가라앉는 경우가 많다.
3) 결론 및 가능한 대책을 위한 제안
에임강은 에이미어와 고이미어의 가장 중요한 인산화의 원인이다. 인산은 부분적으로 농업용지 가 물에 씻겨져서서 나오지만, 여름철에 하수정
수처리시설의 방류에 의해 크게 좌우된다. 인산 의 중요한 부분은 진흙에 포함되어있다. 에이미 어 호수의 물이 평균 30일정도 짧게 머물러 있기 때문에 높은 인산함유량이 전적으로 많은 녹조를 생성하지는 않는다. 에임강을 통해 유입된 진흙 은 부분적으로 에이미어에 가라앉고 고이미어로 는 떠내려 오지 않는다. 고이미어는 물을 유입하 기보다는 아이미어로 더 유출시킨다. 이로 인해 고이미어의 인산함유량은 에이미어 보다 훨씬 낮 다. 고이미어에 물이 머무는 기간은 에이미어에 서 물이 머무는 기간보다 훨씬 길다. 그러나 인 산농도가 낮기 때문에 고이미어의 수질은 비교적 양호하다.
에이미어의 수질을 개선하려는 대책은 아래와 같은 점들에 초점을 맞추어야 한다.
① 에임강으로부터 인산의 유입 감소(하수도 정수시설, 농업, 하수도 대책)
② 에임강으로부터 진흙 유입 감소(에임강의 입구 및 물이 흐르는 지역에 대한 준설작업)
③ 진흙층을 제거함으로써 바닥 진흙으로부터 추가적으로 방출되는 것을 감소
④ 에이미어 호수 지역의 수상식물 재배 증진
⑤ 에이미어에서 바닥을 휘젓는 물고기 수 감소 또한 에임강에 개천의 물들이 오기 전 비인산 화 가능성을 연구한 발레리 및 에임 지방 물위원 회의 사전 연구에서 이러한 대책이 다른 재구성 계획보다 비용 면에서 효율적이지 못한 것으로 밝혀졌다. 이 대책은 따라서 더 이상 고려되지 않게 되었다.
다. 시나리오 개발
지역의 수질개선을 위한 효율적 구조적 조치 를 선별하기 위해 6가지의 시나리오가 아래와 같 이 개발되었다(표 2, 표 3 참조). 시나리오는 자 체적 발달(인구성장, 기후변화)과 정책 조치들로 구성된다.
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표 2. 시나리오별 주요 내용시나리오 종류 주요 내용
2015년 기준 현 상황을 토대로 살펴볼 때(2000년), 인구성장 등의 자체적 발달, 비료 정책 등의 국가 정책, 그리고 베이스라인 지역 정책으로 평가가 이뤄지게 된다. 즉, 경제적 여건이 구비된 정책만을 취하는 것을 의미한다.
시나리오
모든 변화 및 정책은 베이스라인 시나리오에 포함되며, 거기에 시나리오상의 의도로 제안된 정책이 의도 시나리오 더해진다. 이는 연간 재정 추정치에 포함되어있을 때 토의된 정책들이 포함됨을 의미하나, 지역 정부가
각 관리적 결정을 취하는 것은 아니다.
효과지향적 의도적 시나리오뿐만 아니라 RWS 정책도 포함하며, 특히 이는 에이미어의 슬러지 배출을 수반한다.
시나리오
이전 시나리오의 예상 정책에서는 목표 수질을 이루기가 어렵기 때문에 저수지의“추가적”점오염원 통합 시나리오 조치가 필요하다. 발레리 및 에임 지방 물위원회(V&E)의 점오염원 중심의 조치가 의도 및
효과 시나리오에 더해진다.
통합 플러스 점오염원 정책이 충분치 않다면, 관심유역에 대해 취할 수 있는 다른 조치들을 생각해볼 수 있는데, 시나리오 이는 농업종사자, 개인, 시도 및 지역 정부를 포함하는 정책이 될 수 있다. 대개 이러한 정책들은
물 관리자의 직접적 영향권 밖에 있다.
이 시나리오는 남부 경계지역 호수의 목표 시나리오에 근거를 둔다. 이 시나리오에서는 의도된 모든 조치들이 안정적 조건을 가정하고 이에 휴경지를 더한다. 생산 중단 조치가 필요한 지역은 계산의 참조 시나리오 마지막 항목이다. 이는 안정적으로 우호적인 상태를 만들기 위해, 얼마나 넓은 농지에서 생산이
중단 되는지 계산된 것이다. 이 시나리오는 WFD(European Water Framework Directive) 의 MEP(최대 생태 잠재성)과 유사하다.
표 3. 시나리오별 정책조치의 개요
시 나 리 오
변화 및 정책조치 기준
목표 효과지향 통합 통합플러스 참조 RWS, 베이스라인 RWS RWS, V&E RWS, V&E 등 V&E 등 자
자치치기기관관
인구성장 v v v v v v
농 농경경
분뇨정책, EU, 2006년 이후 v v v v v v
620 km 연안 생태유지 v v v v v v
200 km 해안 비료금지(nulbemesting) v v v v v v
900 ha 농지 비료 감소 v v v v v v
농경지 면적 축소 혹은 확장(ha) - 7000 7000 7000 9200 5300
유출 지역 감소(기업 수) - - - - 300 300
도 도시시
하수 유출 v v v v v v
월류 복구 - 15 15 15 30 30
하 하수수 처처리리장장
STP Amersfoort, 수력학적 조정 v v v v v v
STP Hilversum, MBR v v v v v v
4차 STP Harderwijk v v v v v v
2차 STPs에서의 4차 인 제거 v v v v v v
(Bennekom, Nijkerk)
추가 2차 STPs에서의 4차 인 제거 - v v v v v
(Amersfoort, Soest)
유역 내 총 7개 STPs에서의 4차 인 제거 - - - v v v
라. 시나리오 효과 비교
시나리오들의 상호 비교는 수질에 대한 효과, 개선된 수질의 사회적 이득, 필요한 대책들의 비 용 및 위험요소들과 불확실성에 대해 이루 어진다. 이득이란 물리적, 화학적 생태적 수질에 대한 영향, 그리고 사회적 이득에 대한 영향으로 구분된다.
1) 수질에 대한 효과
<그림 5>는 산출된 인산 농도, 가시거 리, 클로로필-a 그리고 수생식물에 대한 비율을 근거로 예상되는 수질을 나타낸다.
베이스라인 시나리오는 좋은 생태적 상태 를 달성하기에 충분하지 않으며, 의도 시나 리오와 효과지향적 시나리오는 고이미어가 가시거리를 제외하고 좋은 상태가 될 수 있 다는 결과가 나온다. 통합시나리오에서 하 수정수시설에 대한 추가적 대책은 고이미 어 뿐 아니라 에임강과 에이미어에서도 수 질을향상시킨다. 농지의 농산물 생산면적 을 줄 여 지 역 면 적 을 7,000ha에 서 9,000ha로 확대 증가시키는 통합 플러스
시나리오는 수질 개선을 거의 가져오지 못한다.
모든 농지의 농업생산을 완전히 중단시키는 참고 시나리오에서만 모든 수질관련 지표에서 좋은 상태가 달성된다.
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표 3. 시나리오별 정책조치의 개요 (계속)
시 나 리 오
변화 및 정책조치 기준
목표 효과지향 통합 통합플러스 참조 RWS, 베이스라인 RWS RWS, V&E RWS, V&E 등 V&E 등 준
준설설
에이미어 내 자연 해상 준설 v v v v v v
에임강 해상준설(150,000m³) v v v v v v
Eemmond 해상준설(100,000m³) v v v v v v
에임강 하천 유역 준설 유지
(200,000m³) - v v v v v
에임강 하천 유역 생태적 질 준설
(100,000m³) - - - v v v
에
에이이미미어어 계계획획
발전소 활성화 - v v v v v
어업 감소 - v v v v v
에이미어 슬러지 배출 실현 - - - v v v
자료: BEZEM (2006)
그림 5. 시나리오별 수질에 대한 효과
2) 사회적 이해관계와 효과
에이미어와 고이미어가 지닌 이해관계는 대략 4가지로 구분되면, ① 행정적인 이해관계(예, 수 영위생법 차원), ② 호수 사용자의 이해관계(예, 강변 혹은 수상여가 활용자 및 인근 주민들), ③ 재정적인 이해관계(예, 자체단체, 모래사장 및 요트장 관리자 및 상업종사자), ④ 자연(예, 좋은 수질, 충분한 새와 물고기)을 포함한다.
<그림 6>는 사회적 영향은 좋은 수질에 매우 크게 달려있음을 나타낸다. 수영 레크레이션 및 모래사장에서 여가활동 그리고 물가에 거주하기 위해서 좋은 수질은 매우 중요하다. 자연의 기능 과 관련하여도 마찬가지다. 여가낚시의 가치는 Veluwerandmeer의 경험에 의해 추정되었는 데, 맑은 물에서 노는 잉어와 같은 물고기 종류는 여가 낚시꾼들에 의해 높이 평가 된다. 또한 준설작업이 많이 이루어지면 질수록 항해가능성은 높아진다. <그림 6>
에서 효과 지향 시나리오와 통합시나리오 사이에 분명한 경계가 존재함을 확인할 수 있다.
3) 비용
비용은 ① 농지를 농업생산을 중단시키 는데 소요되는 비용, 즉 유트레치(Utrecht) 주 동부 겔더스 발레리(Gelderse Vallei)
지방의 재구성 계획의 일환으로 수행될 농지 구매/보상, ② 방류 근원지(하수정수시설 및 하수도 방류)비용, 그리고 ③ 에임 호수 및 고이미어의 조성 대책 및 준설 비용으로 나뉜다.
<그림 7>은 시나리오별 필요한 비용의 개요이다. 의도 시나리오 를 수행하는데 비용은 베이스라 인 나리오를 수행하는데 드는 비 용대비 2억 유로에 달한다. 통합 시나리오와 통합 플러스 시나리오의 경우 비용이 약 2억 5천만 유로에 달한다. 그리고 참고 시나 리오를 수행하려면 약 4억 5천만유로가 필수적 이다. 전체비용의 큰 중요한 부분은 재구성계획 의 일환으로 농지의 농업생산을 중단시키고 지역 면적을 확대시키는데 소요되는 비용이다.
<그림 8>은 시나리오별 대책별 인산 방출량 감소를 나타낸다. 농지로부터 방류에 대한 대책 이 하수정수시설의 방류에 대한 대책보다도 비용 면에서 효율적이지 못하다. 농지에서 인산량을 줄이기 위해 드는 비용(20,000유로/kg/year)이 하수정수시설로부터 나오는 양을 줄이는데 드는 비용(약 1,500-2,000 유로/kg/year)보다 훨씬 더 높은 것으로 분명히 나타난다. 그러나 농지로
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자료: BEZEM (2006)
그림 6. 에이미어 호수를 위한 사회적 효과
자료: BEZEM (2006)
그림 7. 비용개요
부터 방출감소는 에임강에서 물이 흐르는 지역으 로부터 유입되는 인산의 양을 감소시키므로 에이 미어의 좋은 수질을 달성하기 위해 반드시 필요 하며, 또한 농지를 생산으로부터 중단시키는 대 책에 들어가는 비용이 좋은 수질만 가져오는 것 이 아니고 더 많은 자연지역을 창출하기 위한 것 이라는 것을 고려해야 한다. 특히, 재구성 대책 이 에이미어의 인산량을 원하는 수준으로 감소시 키기 위해 반드시 필요한 것이므로, 각기 다른 대책별로 비용 효율성을 나누어 생각하는 것은 의미가 없고 모든 시나리오의 비용효율성으로 통 합하여 하나로 간주해야 할 것이다. <표 4>에서 보듯이 결론적으로 통합시나리오가 가장 비용효
율적인 것으로 판단할 수 있다.
4) 위험요소
마지막으로 여러 가지 시나리오에 위험요소가 존재하는지 여부를 살펴봐야 한다. 대책들이 마 지막에 결국 실행되지 못하게 될지 여부는 ① 대 책에 대한 지원과 ② 실행기간에 걸친 재정조달 가능성에 달렸다.
농지에서 농산물 생산을 중단시켜 면적을 확 대시키는 것은 농업에 종사하는 사람들의 반대에 직면할 수 있다. 이런 반대는 원하는 면적에 달 성하지 못하거나 프로젝트의 기간이 수십 년이 걸릴 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 대책기간
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자료: BEZEM (2006)
그림 8. 에임 호수의 인산량 감소 및 이와 관련된 다양한 시나리오의 비용효율성
표 4. 비용효율성
자료: BEZEM (2006)
시나리오들 베이스라인 시나리오 감소된 인산량 비용효율성
대비 비용 (백만 유로) (kg 인산/year) (인산 kg당 유로)
의도 시나리오 202.4 38.924 5.200
효과 지향적 시나리오 206.7 54.648 3.782
통합 시나리오 236.3 68.116 3.469
통합플러스 시나리오 288.7 72.831 3.964
참고 시나리오 475.5 109.431 4.345
에 걸친 재정조달에 대한 불확실성으로, 미래의 정치적, 경제적 재고는 농지에서 농산물 생산을 중지시켜 면적을 확대하려는 대책을 제한할 수 있다. 또한“새와 서식동물에 대한 가이드라인”
차원에서 에이미어와 고이미어의 일부지역은 특 별 보호구역으로 지정되어 있고, 위해 농업자연 수산부는“특별보호구역 유지목표”를 마련했다.
이 목표가 에임강의 물이 흐르는 지역과 에이미 어와 고이미어 수질에 영향을 미칠지는 현재로서 는 밝혀지지 않았다.
<그림 9>는 위험요소가 시나리오별로 매우 다 르다는 것을 보여준다. 베이스라인 시나리오는 브뤼셀(유럽연합)과 헤이그(네덜란드 정부)에서 문제에 직면할 수 있다. 참고 시나리오는 이런 위험요소는 없지만 시나리오가 실행될지 여부는 매우 회의적이다. 이 시나리오에서는 모든 농산 물의 생산이 에임강의 물이 흐르는 지역에서 중 지되어야 한다. 이 베이스라인과 참고 시나리오 는 두가지 극단적인 시나리오는 실현가능할 것 으로 보이지 않는다. 나머지 4가지 중간에 위치 한 시나리오는 실현가능하다.
5) 불확실성
수질관련 주요 불확실성은 ① 농지에서 농산 물 생산을 중단시켜 면적을 확대하는 방법의 효 율성에 대한 예측, ② 사용된 수질모델의 예측,
③ 대책이 실제적 효과를 거두기까지 걸릴 기간
에 기인한다.
농지에 대한 대책과 관련하여, 농지가 물에 씻 겨나가는 현상에 의한 방출량의 변화의 폭은 - 18%(긍정적 효과 가정)에서 11%(부정적 효과 가 정)에 이른다. 두 가정 모두 매우 제한적으로 시 나리오간의 차이에 영향을 미치며, 오직 참고 시 나리오에서만 농지에서 농업생산을 중단시킴으 로써 얻어지는 커다란 면적이 큰 대역폭을 보여 준다.
수질을 계산하는데 사용된 모델과 관련한 불 확실성이 존재한다(그림 10 참조). 여름 평균 인 산량의 경우, 베이스라인 시나리오는 현재 상황 과 구별되는 차이가 거의 없다. 또한 의도 시나 리오와 효과 지향적 시나리오 결과는 매우 비슷 하며, 계속해서 통합 시나리오와 통합 플러스 시 나리오의 구별 역시 제한적이다. 참고시나리오는 분명하게 차이가 있다. 가시거리의 시나리오 간 구분은 의도시나리오부터 덜 확실하며, 대역폭은 서로 비슷하게 놓여있다.
세 번째 불확실 요소는 대책이 효과를 거두는 기간이다. 하수정수시설에 대한 4단계 비인산화 실행은 즉시 인산량의 감소를 가져올 것으로 가 정된다. 하수처리장의 폐수가 에임강의 물이 흐 르는 곳의 여름철 방류의 중요한 몫을 담당하기 때문이다.
본 프로젝트에는 새로운 균형상태의 농도에서 출발했다. 즉, 농지의 농산물 생산중단으로 인한
Water for Future
자료: BEZEM (2006)
그림 9. 위험요소
면적의 확대가 전적으로 계산에 반영되었다. 그 러나 농지가 물에 씻겨 내려오는 것이 농산물 생 산이 중단된 후 완전히 멈추기 까지는 몇 년이 걸리며, 따라서 농지가 씻기는 것을 줄이는 것과 관련된 시나리오는 그 대책들이 수년에서 수 십 년의 기간이 지난 후에 효과가 날 것이다. 재구 성대책들의 효과는 2015년에서 2027년의 기간 에 눈에 띄게 될 것이며, 농지에 포함된 인산이 씻기는 것을 감소시키는 것이 지역의 생태계 회 복을 위해 중요하기 때문에 에이미어 및 고이미 어의 생태학적 목표는 실제적으로 2015년 이후 에 달성될 것으로 예상된다.
마. 결과 분석 및 선택
시나리오의 수질, 사회적 효과, 비용, 위험요 소 그리고 불확실성 등에 대한 효과를 통합한 결 과를 근거로 시나리오들을 아래와 같은 4가지로 구분할 수 있다.
① 베이스라인: 에임강, 에이미어 및 고이미어 의 수질 개선, 그러나 MTR(생태 독성물질 최대 허용 위험기준, 0.15mg/L) 혹은 수영수질의 기
준을 충족시키지 못한다.
② 의도 시나리오와 효과 지향적 시나리오: 의 도 시나리오와 효과 지향적 시나리오 중 에서 선 호되는 것은 의도 시나리오다. 의도 시나리오에 서는 에이미어의 수질이 MTR에 조금 못 미치지 만, 안정적인 맑은 호수에는 더욱 더 미치지 못 한다. 고이미어는 안정적이다. 효과지향시나리오 에서 에이미어 에 진흙 받이를 설치함으로써 수 질은 약간 개선되지만 안정적인 맑은 호수가 되 기에는 아직 거리가 멀다.
③ 통합 시나리오와 통합플러스 시나리오: 이 두 가지 시나리오에서는 상당한 방출감소가 일어 난다. 이로 인해 에임강의 인산농도가 MTR 아 래로 내려간다. 이 두 가지 시나리오에서는 에이 미어에서 항구적인 맑은 생태시스템이 구축된다 고 말 할 수 없다(고이미어는 가능). 통합플러스 시나리오의 추가적인 노력은 상당히 비싸며 그에 비해 비교적 적은 질적 개선을 가져오고, 따라서 우선순위는 통합시나리오에 주어진다.
④ 참고시나리오: 에임강, 에이미어 및 고이미 어의 수질이 상당히 개선된다. 또한 고이미어는 항구적이고 안정적인 맑은 수자원시스템을 달성
Water for Future
자료: BEZEM (2006)
그림 10. 에이미어 호수의 전체 인산농도 및 가시거리를 보여주는 시나리오별 90% 신뢰구간
할 수 있고, 에이미어 또한 이러한 상태에 근접 하게 될 것 이다.
이 분석을 통해 하수정수시설에 대한 대책들 만으로는 좋은 수질을 가져올 수 없다는 결론을 내릴 수 있다. 농지에 대한 추가적인 대책이 필 수적이다. 이를 근거로 통합시나리오가 가장 가 능성이 많은 시나리오가 될 수 있다. 또한 에이 미어를 맑은 상태로 유지하기 위해서는 에이미어 의 장기간에 걸친 관리 노력이 반드시 필요하다.
3. 결 론
위에서 살펴본 바와 같이 BEZEM 프로젝트는 여러 이해관계자들이 공동으로 수행한 프로젝트 로 수질개선을 위한 다양한 시나리오를 개발하 고, 각각의 시나리오에 따른 수질 뿐 아니라 사 회적 이해관계, 비용, 위험요소, 불확실성 등을 평가하였다. 이러한 통합 통합평가를 통해 성취 가능하고 지불가능한 생태 및 수질 목표 도달에 따른 사회적 이익 및 이를 위한 대책들에 소요되 는 비용을 정량화하였으며, 최종적으로 어떠한
대책들 즉,시나리오를 택해야 할 것인가에 대한 의사결정을 지원하였다.
우리나라의 경우, 새만금호 수질개선 대책의 효과 정량화, 비용 산정 등에 관한 연구가 수행 된 적이 있으나 통합분석은 이루어지지 않았다.
이에 향후 새만금 수질개선을 위해 BEZEM 프 로젝트와 같이 여러 가능한 수질개선 대책을 바 탕으로 환경, 사회, 경제, 위험 및 불확실성 등을 통합적으로 평가하는 연구과제를 추진이 필요할 것으로 판단된다.
감사의 글
본 고는 한국환경정책·평가연구원에서 수행 한‘네덜란드 사례연구 및 국제협력 연구용역’
(국무조정실 새만금사업추진기획단 지원)과‘새 만금 수질개선 방안 연구 - 용담댐 방류량을 중 심으로’(KEI 지원) 과제 수행 결과입니다. 또한 BEZEM프로젝트 자료에 대한 네덜란드어 번역 을 담당해주신 한국외국어대학교 유동익님께 감 사드립니다.
Water for Future
참고문헌
1. BEZEM, 2006, BEZEM: Eerlijk Helder Water.
2. Pater, B.C. de, 2011. Conflicting images of the Zuider Zee around 1900: nation- building and the struggle against water. Journal of historical geography, 37(1), 82-94.
