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
* 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
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