동부간선도로를 지나다 보면 중랑천에서 낚시하는 사람들을 자주 보게 본다. 시간을 보내기 위해서 물고기를 잡는지 아니면 먹기 위해서 그런 것인지 의문이 들 때도 있다. 어떤 이유에서든 하천에 물고기가 있다는 것은 수질이 비교적 좋다는 증거일 것이다. 물고기가 살 수 있는 수질은 생물화학적 산소요구량(BOD)으로 20mg/ℓ이하라고 한다. 이 곳에 물고기가 살기 시작한 것은 1993년부터라고 알려져 있다.

오염이 심했을 때는 BOD가 60mg/ℓ 정도였다. 우리나라 하수처리장 유입하수의 평균 BOD 농도가 100mg/ℓ정도라고 하니 당시에는 하천이 아니고 하수관이라는 표현이 더 어울렸을 것 같다.

2004년 중랑천의 BOD는 10mg/ℓ 정도이고, 하천수질기준에 따르면 5급수 수질에 해당된다. 상수원수로 사용되는 2급수 수질인 BOD 1∼3mg/ℓ 정도에는 미치지 못한다 해도 상당히 깨끗한 편에 속한다. 동부간선도로 좌우 둔치가 서울과 의정부 시민들의 친수공간으로 자리잡은 상황에서 수질까지 개선되고 있으니 금상첨화라 할 수 있다. 안양천도 1989년 BOD 96.2mg/ℓ에서 2003년 9.6mg/ℓ로 상당히 개선되었다.

이렇게 하천의 물이 깨끗해진 것은 하수를 모아 처리하는 소위 하수도시설이 건설되어 정상적으로 작동하고 있기 때문이다.

●하수도의 역할

하수란 수돗물 공급라인을 상수라고 부르는 것에 견주어, 쓰고 난 물의 배출라인을 하수라고 부르고 있다. 비록 대부분이 땅 속에 묻혀 있기 때문에 눈으로 볼 수는 없지만 중랑천, 안양천의 예에서 보듯이 하수도는 여러 가지 중요한 역할을 담당한다.

첫째, 가정이나 공장에서 배출된 하·폐수를 깨끗하게 처리한 후 하천에 방류함으로써 쾌적한 환경을 만든다. 둘째, 도로나 택지에 떨어진 빗물을 강으로 내보내 침수피해를 줄인다. 셋째, 하수처리장의 처리수(방류수)나 하수의 열, 슬러지(오니) 등을 자원으로 활용하면 지구환경의 보전에 공헌할 수 있다. 넷째, 하수처리장 상부를 공원이나 스포츠시설로 조성하면 쾌적한 도시공간이 창출된다.

●외국의 하수도역사

고대문명 발상지의 하나인 바빌론에서는 토관을 사용하여 도시의 하수문제를 해결했다고 한다. 로마시대의 하수거는 아주 견고하게 만들어져서 지금도 그 중 일부인 738m를 사용하고 있다고 한다. 로마제국이 멸망한 후에는 하수도 분야도 발전이 없었다.

그런데 1347∼1350년에 유럽에서는 흑사병(페스트)이 창궐하였다. 발병 원인이 불완전한 하수도에 기인한 것으로 알려지면서 하수도가 다시 세인의 관심을 끌기 시작했다.18∼19세기에 걸친 산업혁명은 인구의 도시 집중을 불렀고, 이는 근대식 하수도의 개념이 싹트는 계기가 되었다.

근대적 하수도는 산업혁명을 이끈 영국에서 태동했다. 영국에서도 하수문제는 1832년 창궐한 콜레라에서 비롯되었다. 본격적인 하수관거 정비는 1842년에 보건법이 공포되면서 시작됐다.

지금도 영국은 세계에서 가장 높은 하수도 보급률을 보이고 있다. 프랑스는 1663년 이전에 내수를 빼낼 목적으로 하수도를 정비하다가 1833년부터 40년 동안 체계적으로 하수도망을 정비하였다. 미국에서는 1857년 F W 애덤스가 설계한 뉴욕 브루클린의 하수도가 효시라고 한다. 일본은 1877년 도쿄에 콜레라가 유행하자 1883∼1885년 간다(神田) 지방에 분류식 하수도를 부설하면서 근대적 하수도사업이 시작됐다.

●서울의 하수도

조선시대에는 오늘날 청계천이라 불리는 하천에 도심의 모든 기능이 집중적으로 형성됐다. 그러나 제방시설이 없어 우기(雨期)에는 하수구가 여기로 집결해 극심한 오염과 질병이 발생했다. 이를 해소하기 위해 1411년(태종 11년) 말에 하수도공사 계획을 수립했다. 공사는 개거도감(開渠都監)이라는 기관에서 담당했으며,2000여명의 인원을 동원하여 한달 만에 완공했다. 이때 오간수교(五間水橋)와 이간수문(二間水門)(현 을지로 6가 18번지 부근) 그리고 수십 개의 보가 만들어졌다.1907년(광무 11년)에는 오간수문을 헐어버림으로써 토사와 물이 쉽게 흘러가게 했다.

1910년 서울의 주요 배수간선은 청계천과 욱천이었다. 일제 강점기에는 이곳을 중심으로 하수도 정비가 이루어졌다. 예를 들어 제1기 하수공사가 1917년에 착수하여 7년동안 진행되었으며, 청계천을 준설하고 배수가 불량한 지선 17곳을 고쳤다. 제2기 하수공사는 1924년부터 1931년까지 이어졌다.

6·25 전쟁은 하수도도 많이 파괴시켰다. 파손된 하수도는 하수관거 203곳, 암거(暗渠) 12곳, 배수시설 32곳 등 총 247곳에 이르렀다.1951년 6월부터 1954년 7월까지 파손 하수도의 복구가 이루어졌다.

1980년 6558.5㎞였던 하수관거 길이가 1990년에는 9122.8㎞로 늘었고,2002년에는 서울∼부산 고속도로 왕복 길이의 10배가 넘는 1만 87.5km로 계획했던 모든 곳에 하수도를 보급했다. 이러한 노력의 결과로 서울시는 우리나라에서 가장 높은 하수관거 보급률 100%, 하수처리보급률 98.7%를 달성했다. 마포유수지펌프장은 1958년 4월25일 사용을 시작한 저지대 침수방지를 위한 최초의 펌프장이다.

이후 펌프장을 점차 확대해 2003년에는 펌프장 99곳에, 펌프 수는 571대에 이르고 있다.1976년에 완공된 청계천하수처리장은 하수로 인한 하천 오염을 방지하고자 설치한 우리나라 최초의 처리장이다. 이후 1979년 12월31일에는 중랑천하수처리장이 건설되었다. 현재 두 곳은 중랑하수처리장으로 통합 운영되고 있으며 1일 처리용량은 171만㎥에 이른다. 계속해서 탄천(110만㎥/일), 서남(200만㎥/일), 난지(100만㎥/일) 하수처리장이 건설돼 2004년 말 현재 전체 581만㎥의 하수처리장을 갖추고 있다.

●또 다른 수자원으로서 하수처리수

2001년 3월부터 하수도법을 개정해 하수처리수를 재이용하도록 의무화함에 따라 재이용률은 점차 증가하는 추세이다. 그러나 하수처리수 재이용은 대부분 장내 세척수 및 청소용수 등으로 사용하고 장외는 주로 하천유지용수로 사용하고 있는 실정이다.

2003년 말 현재 연간 64억t의 하수처리수 중 5.4%인 3.4억t을 재이용하고 있으며 점차 증가하는 추세이다. 하수처리수 재이용의 문제점으로 공급관로 등의 시설 설치 및 운영에 소모되는 비용이 상수도 사용 절감 등에 의한 편익보다 높다는 점을 들 수 있다. 이러한 경제적 손해 발생으로 인해 재이용수 사용을 회피하고 있는 실정이다. 또한 처리수 생산공법 및 소독방법에 따라 다를 수 있지만 세균, 바이러스 등 병원균의 존재 가능성이 있고, 색도 및 냄새 등에 의해 심미적 거부감도 발생한다.

서울시에서는 청계천의 유지용수로서 하루에 10만t의 한강물을 공급하는 것으로 되어 있으나, 중랑하수처리장의 처리수를 막여과(Microfiltration) 및 오존 소독을 거쳐 비상시에 유지용수로 공급하기 위해 현재 시운전 중에 있다. 그러나 향후 서울시에는 36개의 하천 중에서 맑은 날에는 강이 마르는 하천에 하수처리수를 유지용수로 공급하는 등 하수처리수의 적극적 이용을 고려해 하천 생태계의 회복 및 친수공간으로 자리매김하기 위한 방안이 필요하다.

●주민의 휴식공간으로서 하수처리장

탄천하수처리장 상부의 일부(3500평)에 조성돼 있는 복개 구조물은 처리장 주변에 살고 있는 주민들로부터 큰 인기를 얻고 있다. 이 곳에는 게이트볼장, 배드민턴장, 인라인 스케이트장, 지압보도, 어린이 놀이시설, 정자(파고라) 등이 설치돼 있다. 서울시 4개 하수처리시설의 총 부지면적은 약 100만평이다. 중랑하수처리장은 복개구조물을 설치할 수 있는 기초 골조공사가 되어 있지 않아 상부 이용이 불가능하나, 서남하수처리장은 주변이 아파트 밀집지역이라 처리장 상부를 복개구조물로 정비하게 되면 시민들로부터 사랑받는 시설물이 될 수 있다.

이제 하수처리장은 혐오시설이 아니라 친환경적 시설로 시민들이 체육시설, 공원으로 휴식하고 즐기는 안식처가 되어야 할 것이다. 도쿄의 아리아케(有明) 하수처리장은 지하에 하수처리장을 건설한 후 상부에 테니스장, 수영장, 다목적 체육시설, 일반시민이 이용하는 전망대 겸 식당 등을 설치해 지역의 관광명소로 활용하고 있다.

●하수도 파수꾼으로서 우리의 역할

쌀뜨물은 질소와 인을 포함하고 있어 호수, 하천, 바다에서 발생하는 녹조류, 남조류, 적조류의 원인이 되고 있다. 현재 하수처리장에 유입되는 하수 속에도 질소 및 인 농도가 탄소에 비해 과잉으로 함유되어 있어 하수 처리에 어려움을 겪고 있다. 쌀뜨물은 질소와 인을 많이 가지고 있어 식물의 영양원으로 유효하다. 따라서 가정에서는 쌀뜨물을 정원이나 베란다의 식물에 물 대신으로 주면 성장속도가 빨라질 뿐만 아니라 수질오염도 줄일 수 있다.

가정이나 식당 등에서 사용한 폐식용유를 그대로 부엌에서 버리면 하수관거가 막히거나 강우시 하천이나 바다로 방류돼 기름덩어리가 되는 경우가 허다하다. 폐식용유를 신문지 등에 스며들게 해 쓰레기통에 버리는 것이 수질오염을 줄이는 방법이다.

빗물받이는 강우시 빗물이 유입돼 하수관거를 통해 하수처리장으로 유입되는 시설이다. 그런데 빗물받이에서 악취가 발생하는 경우도 있어 고무판 등으로 덮어 놓는 경우를 자주 볼 수 있다. 이러한 경우 빗물받이 속으로 빗물이 유입되지 않아 저지대 또는 하류 지역에 침수피해를 일으키는 요인이 되기 때문에 고무판 등으로 덮지 않도록 유의하여야 한다. 서울시에서는 악취발생 방지시설 등의 설치를 통하여 주민의 불편을 해소하여야 한다.

●미리 가 보는 2020년의 서울 하수도

하수도는 시가지의 오수를 배제, 처리해 생활환경의 개선과 공공수역의 수질보전을 도모할 뿐만 아니라 우수(雨水)를 신속히 배제함으로써 도시 재해를 방지하는 기능을 갖고 있다. 서울시의 경우 하수도의 2가지 기능 중 방재적인 측면이 강조됐다. 또한 설계 시공보다도 도시의 확장에 따라 하수도시설을 확충, 강우시 비점오염원(Non-Point Source) 등의 문제점을 안고 있다.

사회가 고도 정보화사회로 진전됨에 따라 하수도 시설의 유지관리도 종래의 단위시설에 대한 개별적인 관리, 육감, 수동조작에서 전체 시설에 대한 종합 관리, 공장 자동화, 원격 제어 등이 요구되고 있다. 따라서 독립 시설물을 연결해 주는 광통신케이블의 구축을 하수관거를 이용하여 부설토록 하는 방안도 강구하여야 한다. 이러한 광통신케이블은 하수도 시설뿐만 아니라 일반 수요도 증가하는 추세이므로 하수관거의 내부공간을 이용한 랜 시스템 구축은 하수도시설의 공공서비스 기능을 강화할 수 있을 것이다.

하수도의 수온은 4계절을 통하여 온도변화가 적은 편이며, 기온과 비교해 여름은 낮고 겨울은 높은 온도특성을 가지고 있다. 이 온도차이를 활용하여 하수의 열이용시스템을 개발하면 처리장 내에서 이용하는 냉난방 에너지로 활용할 수 있다.

이 시스템은 에너지 절약 및 대기오염 방지에 기여하고, 별도의 냉각탑 설치가 필요 없으며 소음이 발생하지 않아 주변 환경에도 악영향을 미치지 않는다.

하수처리장 내에 반딧불이가 서식함에 따라 매년 반딧불이 축제도 개최할 수 있다. 이를 통해 하수처리장은 혐오시설이 아니라 우리집 앞 정원과 같은 환경친화적인 시설이라는 점을 시민들에게 인식시켜야 할 것이다.

김갑수 서울시정개발연구원 도시환경연구부 선임연구위원