2012년도 국정감사

정책자료집  2

기후변화에 대비한

물안보(Water Security) 전략

2012. 10

목  차

제1장 전세계적 물 문제 인식	1

1. 시대별 패러다임	1

2. 국가별 정책 방향	2

3. 물안보 개념	3

제2장 우리나라 수자원 현황과 문제점	5

1. 기본적 여건	5

2. 기후변화 영향	6

3. 물자급 구조	8

제3장 수자원의 중장기 전망	10

1. 기후변화 전망	10

2. 수자원 영향	12

제4장 물안보 전략 사례분석	14

1. 구조적 예방대책 우선	14

2. 미래세대 100년 대비	15

3. 시설연계로 물공급 효율성과 공통성 확보	16

4. 물절약 등 다양한 맞춤형 대책 추진	17

제5장 중장기 물안보 전략	18

1. 추진 체계	18

2. 전략 방향	18

3. 분야별 세부 추진전략	19

(1) 체계적 수자원 변동성 평가 및 정책화	19

(2) 물 재해에 안전한 사회안전망 강화	25

(3) 취약지역(요소)에 대한 맞춤형 대책 추진	32

제1장 全세계적 물 문제 인식

1. 시대별 패러다임

물 문제에 대한 인식은 시대별로 변화되어 왔다. 시대별 패러다임을 살펴보면, 70년대에는 기본적 욕구충족(Safety) 중심의 “깨끗한 물(Clean Water)”,  80년대에는 환경을 고려한 “지속가능한 개발(Sustainable Development)”,  90년대이후에는 물관리 효율화를 위한 “통합수자원관리”(IWRM)”로 변화되었다.

또한, ‘92년 영국 더블린선언, 브라질 리우 지구정상회담 이후 물위기(Water Crisis)가 확산되어 GWP(Global Water Partnership) 설립(‘96)을 통한 전 지구적 네트워크 구축하였다. 2000년대에는 ‘70년대 대비 자연재해 발생건수가 5배, 재산피해액이 17배로 증가하는 등 기후변화에 따른 물재해 증가로 물문제 해결이 국가의 존망과도 관련되는 정책적 개념의 “안보(Security)”로 전환되고 있다.

【국제사회 물문제 인식의 변화】

1970년대	1977~1992	1993~1999	2000 이후
깨끗한 물 (Clean Water)	지속가능한 개발 (Sustainable Development)	통합수자원관리 (Integrated Water Resources Management)
		세계 물 위기 (World Water Crisis)	물 안보 (Water Security)
․1972 스톡홀름 회의 ․1974 부카레스트 회의 ․1976 밴쿠버 회의	․1977 마르텔플라타 회의 ․1987 Brudtland 보고서 ․1992 더블린 컨퍼런스 및 리우 지구정상회담	․1996 WWC 설치 ․1997 제1차 세계 물포럼	․2000 제2차 세계 물포럼 ․2001 본 컨퍼런스 ․2002 리우+10 회의 ․2003 제3차 세계 물포럼 ․2006 제4차 세계 물포럼 ․2009 제5차 세계 물포럼 ․2012 제6차 세계 물포럼

【전세계적 자연재해 추이】

2. 국가별 정책방향

UN은 기후변화와 깨끗한 수자원 확보를 15대 인류의 미래 도전과제로 선정하고, 온실가스 감축 등 전 지구적인 다양한 대응을 시급하게 요구하고 있으며, 2011년 미래보고서(State of the Future)를 통해 2025년에는 전 세계 인구의 절반가량이 물부족 상황에 직면할 것으로 경고하고 있다.

【 인류의 15대 미래 도전과제 】

과 제 명		과 제 명
1	기후변화와 지속가능 발전	9	의사결정 역량 제고
2	깨끗한 수자원 확보	10	新안보전략, 인종갈등, 테러
3	인구 증가	11	여성지위 신장
4	민주주의의 확산	12	국제적인 범죄조직 확대
5	장기적 관점의 정책결정	13	에너지 수요 증가
6	정보․통신기술의 융합	14	과학기술 발전과 삶의 질
7	빈부격차 완화	15	윤리적 의사결정
8	신종 질병 위협

선진국에서는 기후변화에 따른 물관리의 불확실성 증대에 대처하기 위한 안보적 수준의 “적응형 물관리(Adaptive Water Management)” 정책을 추진하고 있다. 미국의 경우, ‘08년 환경청(USEPA)은 기후변화 적응 중심 국가 물관리 전략의 발표를 통하여 온실가스 배출저감, 기후변화 적응, 물과 기후변화 연관성 연구 강화, 기후변화 교육, 기후변화 관리능력 배양 등 5대 전략목표를 제시하였다. 특히 캘리포니아주는 California Water Plan Update 2009를 통해 극단적인 기상현상과 인구 증가를 반영한 수자원 전략을 수정․수립하였다. 영국은 ‘09년 제6차 지속가능개발회의에서 인류가 직면하게 될 3대 위기는 식량․에너지․물로 이중 물은 다른 대체수단이 없는 가장 심각한 위기로 진단하였으며,  ‘08년 환경식량농촌부(DEFRA)는 기후변화 대응 국가 물관리 전략인 Vision for 2030을 발표하였다. 일본의 경우에는 국토교통성에서 기후변화 대응을 위한 통합수자원관리를 적극적으로 추진하고 있으며, 2009년에는 세계물문제 해결과 지구의 물위기에 따른 물안보 확립을 위한 물안보전략기구를 조직하여 운영하고 있다. 호주는 ‘07년 국가 물안보 계획(National Plan for Water Security)을 수립․추진하여 Murray-Daring 유역 대책, 관개시스템 효율 향상, 물 시장 및 물 거래 촉진, 물절약, 국가 수자원정보시스템 성능개선 등 기후변화 적응정책 프로그램을 진행하고 있다.

우리나라도 최근의 물재해를 계기로 물관리에 대한 중앙정부의 역할을 강화하고 있다. 2010.10월 13개 부처 공동으로 국가 기후변화 적응대책(2011～2015)을 수립하여 건강, 재난 및 재해, 물관리 등 10개 분야 87개 대과제 선정․추진하고 있으며, 이중 물관리 분야는 영향 및 취약성 평가, 홍수 및 가뭄대책, 수질 및 수생태계 관리의 3대 과제가 반영되어 있다. 또한 2010.10월 국토해양부는 대규모 홍수방어능력 제고(5개과제), 이상가뭄 대처 능력 확보(4개과제), 수질 및 하천환경 개선(4개과제), 기후변화 대응기술 개발(2개과제), 물 확보 및 이용제도 개선(1개과제) 등 기후변화 대응전략( 5대전략 16개 과제)을 제시하여 추진하고 있다. 아울러 2011.12월 수도권 집중호우 피해이후 국무총리실 주관으로 민관합동 TF를 통해 5대 기본전략 28개 핵심과제(163개 세부단위과제)의 “기후변화 대응 재난관리 개선 종합대책”을 마련하여 기후변화 사전예측 능력향상, 재해로부터 안전한 도시, 맞춤형투자로재해에 강한 국토조성, 통합적 재난대응체계 구축, 재난관리 인프라 강화를 중점적으로 추진중에 있다.

3. 물안보 개념

GWP(Global Water Partnership)는 물안보를 인간과 환경을 위한 충분한 수량과 적합한 수질의 물에 대한 지속가능한 접근권으로 정의하였고, 2000년 제2차 세계 물포럼 각료선언에서 21세기에 물안보를 제공하는 것이 하나의 공동목표임을 천명하였다. 영국은 공공정책연구소(IPPR)에서는 양질의 충분한 물사용, 인간과 생태계의 물에 대한 접근권, 물이용 갈등조정을 위한 확고한 메커니즘 존재 등의 여부로 정의하였고, 캐나다는 물거버넌스 프로그램(Program on Water Governance)에서 “인간과 환경의 영위를 위한 충분한 수량 및 적합한 수질에 대한 유역단위 지속가능한 접근권”로 정의하였다. 따라서 물안보는 인간과 환경이 필요한 양의 좋은 물을 지속적으로 공급하고, 물재해 대응 능력을 구비하는 것으로 위기인식에서 출발하여 정책화를 통한 실행이 내재되어 있다고 할 수 있다.

제2장 우리나라 수자원 현황과 문제점

1. 기본적 여건

우리나라는 1인당 이용가능한 수자원량은 PAI 기준 1,700㎥이하인 1,553㎥(‘07년)로 높은 인구밀도 및 수자원 이용율로 인해 물 스트레스 국가로 분류되고 있다. 이용량이 많아 이용가능한 수자원량 대비 취수율은 34%로 고스트레스(40%)군에 근접하여 OECD(2012)에서는 우리나라가 OECD 국가중 최고 수준인 것으로 평가하고 있다.

출처 : 환경전망 2050(OECD, 2012.3)

주   : 물 스트레스 = (연평균 총 물 수요 / 연평균 가용 수자원) X 100, 10% 미만 : no, 10-20% : low,

20-40% : medium, 40%초과 : severe

<OECD 국가의 물 스트레스>

연도별 및 시기별 강수량 변화가 심해 매년 홍수와 물부족 발생이 상존한다. 이용 가능량은 753억㎥이나 극한 가뭄시에는 45%인 337억㎥으로 총이용량(‘07년 333억㎥)에 근접하는 수준으로 감소한다. 이마저도 홍수기에 70%이상 집중되고 산악지형 특성상 급격히 유출되어 매년 홍수와 물부족의 어려움이 반복되고 있다.

												수자원총량 1,297(100%)
		이용가능량 753(58%)																			손실량 544(42%)
홍수시유출 560(43%)								평상시유출 193(15%)
바다유실 420(32%)							하천수이용 108(8%)									댐용수공급 188(15%)							지하수이용 37(3%)
															총이용량 333(26%)

【우리나라 수자원 현황(억㎥)】

5년1회	10년1회	20년1회	과거최대
508억㎥	432억㎥	392억㎥	337억㎥

【가뭄빈도별 이용가능량】

【전세계 유량변동계수】

출처 : 수자원장기종합계획(국토해양부, 2011.12)

2. 기후변화 영향

최근 10년간 자연재해 피해액은 연간 1.7조원으로 1980년대의 5.3배, 1990년대의 3.1배로 급증하였고, 70년대 대비 강수일수는 18% 감소, 강수량 17% 및 1일 80mm이상 집중호우는 2배로 증가하였다. 최근 5년간 복구비는 국토해양부 소관 치수사업 투자비 기준으로 연간 4.2조원로 추산된다. 2011년에는 2010년에 이어 수도권 침수 및 우면산 산사태가 발생하였고, 섬진강댐에는 500년 빈도 홍수유입으로 주민대피 상황도 발생하였다. 반면, 가뭄은 최근 2～3년 주기로 빈발하고 있으며, 2008～2009년 77개 시․군 제한급수 등 극한가뭄 주기도 과거 14년에서 7년으로 줄어들었다.

【연 강수량 현황 및 피해액】

【극한가뭄 발생 및 피해현황】

가뭄년도	피해현황
1967～1968	('67)가뭄면적 420천ha, 6,266억원 피해
	('68)가뭄면적 470천ha, 7,009억원 피해
1981～1982	('81)가뭄면적 145천ha, 2,167억원 피해
	('82)가뭄면적 231천ha, 3,445억원 피해
1994～1995	86개시군 가뭄면적 173천ha
2001～2002	('01)86개시군 305천명 제한급수
	('02)23개시군 93천명 제한급수
2008～2009	77개시군 280천명 제한․운반급수

출처 : 기상청 및 소방방재청 자료(2011.12), 수자원장기종합계획(국토해양부, 2011.12)

불규칙한 기상 및 강수증가로 수자원시설의 홍수 대응능력이 저하되고 있다. 2011년 7월 서울에서는 3일 동안 588mm의 폭우가 내려 1907년 기상관측 이후 최대치를 경신하는 등 대도시 침수피해가 증가하고 있다. 다목적댐 유역 홍수기 강수량도 증가추세로 2011년에는 1,137mm로 예년 773mm에 비해 50% 증가, 설계홍수량을 초과하는 등 홍수조절의 불확실성이 증가하였다.

1,187mm

1,137mm

【연도별 홍수기(6.21～9.20) 다목적댐 강수량】

【다목적댐 설계홍수량 초과회수】

【2011년 다목적댐 설계홍수량 초과현황】

댐 명	설 계		2011년
	홍수량 (㎥/초)	빈 도 (년)	홍수량 (㎥/초)	빈 도 (년)
섬진강댐	3,268	100	4,434	500 이상
부안댐	585	200	686	500 이상
남강댐	10,400	200	10,648	200 이상
수어댐	499	200	627	200 이상

강우패턴의 불규칙성으로 용수확보의 불확실성도 증가하고 있다. 2011년 홍수기시 강수량의 경우 보령댐은 1,576mm, 임하댐은 650mm로 두 지역간 차이가 크며, 안동지역에 위치하는 안동댐과 임하댐의 강수량 차이도 400mm가 넘게 발생하는 등 지역별 불균형이 심화되고 있다. 연간 물이용량 333억㎥ 중 56%인 188억㎥을 댐에 의존하는 상황에서 이러한 불균형은 수자원 이용에 큰 어려움을 주고 있다.

1,576mm

650mm

1,056mm

【다목적댐 홍수기 강수량】

댐유입 패턴도 과거의 장마 및 태풍에 의한 쌍봉 Peak에서 단일, Double, Tripple 등 다중 Peak 패턴으로 변화함에 따라 용수확보에 어려움이 가중되고 있다. 2011년 40년만의 6월 태풍이 우리나라에 직접 영향을 미쳤으며, 홍수기 후반(8.21～9.20)에는 예년의 37%에 불과한 강수량 부족 현상이 발생하였다.

【홍수기 강수패턴의 변화】	【8.21~9.20 강수량】

3. 물자급 구조

인류의 3대 위기는 물과 식량․에너지로 기후변화 영향 및 국제적인 관련 정책이 우리나라 물부족에 직접적인 영향을 미칠 것으로 전망된다. 국가간 상품과 서비스의 거래를 물의 양으로 환산시(Virtual Water, Water Footprint) 우리나라 물자급율은 38%로 매우 낮은 상황이며, UNESCO-IHE 평가대상 100개국 중 15번째 물수입률이 높은 국가로 국내 자급을 위해서는 현 수준 사용량의 1.4배의 물이 더 필요하다.

* 쌀1kg→3,400L, 소고기1kg→15,000L, 자동차1.1톤→ 400,000L

【 주요 국가의 물발자국(1997~2001) 분석결과 】

(단위 : 억㎥/년)

국가명	일반적 물 사용량(A)	Internal water footprint(B)	External water footprint(C)	Water foot print(B+C=D)	물자급률 (B/D,%)	물수입률 (C/D,%)	국내자급 기준 물증가량(D-A)
쿠웨이트	3	3	19	22	13	87	19
일 본	544	519	942	1,461	36	64	917
한 국	231	210	342	552	38	62	321
프 랑 스	1,165	691	411	1,102	63	37	-63
미 국	7,495	5,658	1,302	6,960	81	19	-535
중 국	8,932	8,259	574	8,834	93	7	-98
인 도	10,127	9,714	160	9,874	98	2	-253
【출처】Chapagain, A.K. and Hoekstra, A.Y.(2004) "WATER FOOTPRINTS OF NATIONS, Volume1 : Main Report", Value of Water Research Series No.16, UNESCO-IHE

미래 에너지로 세계적으로 확대되고 있는 바이오 에탄올, 수소가스 등의 추진도 물 수요량 증가와 식량위기에 큰 영향을 미칠 것으로 전망되고 있다.

【 미래에너지와 물소요량의 연구결과 】

구 분	물소요량 (㎥)	연구결과	비 고
바이오에탄올 (1ℓ)	0.3～2.1	- 경지가 넓은 미국의 경우 263～784ℓ - 집약적 관계방식에 따라 2,100ℓ	미국 미네소타주립대
수소에너지 (1㎏)	4.3	- 생산방식에 따라 원료로 9～18ℓ 소요 - 분해과정의 냉각수로 102ℓ 소요 - 전력공급을 위한 발전소 냉각수로 4,164ℓ 소요	미국 텍사스 마이클 웨어 박사

순수입(10억㎥/년)

【 농산물의 Virtual Water Flow (1997-2001) 】

제3장 수자원의 중장기 전망

1. 기후변화 전망

A2 시나리오를 기반으로 기온 및 강수량 영향을 검토한 결과, 과거 30년(1971~2000년) 대비, 미래(2061~2090년)에는 연평균 기온은 약 3.6℃, 연강수량은 168㎜(14%) 증가할 것으로 전망된다.

우리나라의 CO2 농도가 2001년 370ppm에서 2100년 830ppm으로 증가하는 상황을 설정한 다원화 사회 시나리오로서 지역적인 자립과 지역의 정체성을 보전하는 주제로 세계인구는 계속 증가하고 지역적인 격차가 좁혀지지 않는 것으로 가정

【 연평균 기온과 강수량 변동 】

항 목	과거자료 (1971~2000년)	2001~2030년		2031~2060년		2061~2090년
연평균기온	12.5℃	12.88℃	+0.38℃	14.53℃	+2.03℃	16.14℃	+3.64℃
연강수량	1,230mm	1,341mm	+9.0%	1,299mm	+6.0%	1,398mm	+14.0%

주】1) 연평균기온은 「기후변화 이해하기(기상청, 2009)」 자료이용
2) 연강수량은 「기후변화대비 국가물안보 확보방안(국토해양부, 2009)」 분석자료

강수 패턴의 경우 여름철 6~8월 강수량의 패턴이 7~9월로 이동하여 용수수요량이 가장 큰 6월의 가뭄이 심화되고 연강수량의 편차가 더욱 심화될 것으로 전망된다.

【 기후변화를 고려한 강수량의 변동 】

구분		과거 30년(mm) (1978~2007년)	미래(2031~2060년)		미래(2061~2090년)
			강수량(mm)	변동량(mm, %)	강수량(mm)	변동량(mm, %)
연 강수량	한 강	1,126.4	1,210.2	+ 83.8(+ 7.4)	1,263.9	+ 137.5(+ 12.2)
	낙동강	1,135.5	1,207.2	+ 71.7(+ 6.3)	1,282.8	+ 147.3(+ 13.0)
	금 강	1,135.3	1,195.3	+ 60.0(+ 5.3)	1,247.7	+ 112.4(+ 9.9)
	영산강	1,055.2	1,157.3	+ 102.1(+ 9.7)	1,235.4	+ 180.2(+ 17.1)
6～8월 강수량	한 강	663.5	519.4	∇ 144.1(∇21.7)	555.8	∇ 107.7(∇16.2)
	낙동강	637.3	522.8	∇ 114.5(∇18.0)	579.0	∇ 58.3(∇ 9.1)
	금 강	644.3	532.6	∇ 111.7(∇17.3)	558.0	∇ 86.3(∇13.4)
	영산강	541.3	481.6	∇ 59.7(∇11.0)	532.5	∇ 8.8(∇ 1.6)

《기상청 기후변화 신시나리오(RCP) 분석결과(2012)》

- 미래 기후전망에 따르면, 현재 추세대로 온실가스 배출이 증가(RCP 8.5)한다면 평균기온 6.0℃, 강수량 20.4% 증가 전망, 저감정책이 상당히 시행될 경우(RCP 4.5) 기온 3.4 ℃, 강수량 17.3% 증가 전망

RCP 시나리오		RCP4.5 (540 ppm)	RCP8.5 (940 ppm)	SRES A2 (830 ppm)
한반도평균	기온(℃)	+ 3.4 ℃	+ 6.0℃	+ 3.64 ℃
	강수량(%)	+ 17.3 %	+ 20.4 %	+ 14.0 %
전망 기간		2070~2099년		2061~2090년
기준 기간		1911~2010년		1971~2000년

〔2070~2099년 우리나라 온도〕

〔2070~2099년 우리나라 강수량〕

《기후변화에 의한 수문 영향분석과 전망 연구단 분석결과(2012)》

구분	control1) (1976~2005)	2020s (2010~2039)	2050s (2040~2069)	2080s (2070~2099)
연평균 기온 (℃)	12.7	13.4(+0.80)	14.4(+1.72)	15.7(+3.07)
연 강수량 (mm/yr)	1227.0	1301.1(+6.0%)	1316.7(+7.3%)	1338.6(+9.1%)

구분		과거 30년(mm) (1976~2005년)	미래(2040~2069년)		미래(2070~2099년)
			강수량(mm)	변동량(mm, %)	강수량(mm)	변동량(mm, %)
연 강수량	한 강	1216.2	1342.7	10.40	1354.5	11.37
	낙동강	1193.2	1252.3	4.96	1283.6	7.57
	금 강	1205.7	1284.4	6.53	1293.8	7.30
	영산강	1292.8	1387.2	7.35	1244.4	10.06

2. 수자원 영향

기후변화의 영향으로 홍수 위험성의 경우, 1일 100mm이상 호우발생 빈도는 2.7배로 증가하였고, 100년빈도 1일 최대강수량은 최대 20%이상 증가하여 약 60년 빈도로 낮아질 전망이다. 홍수안전도의 저하(빈도 강수량의 증가)로 인해 도시지역의 배수체계 및 하천제방 붕괴도 심화되고 있다.

【기후변화 영향 빈도별 최대강수량의 변화 전망】

관측소 빈도	평균	서울	강릉	대전	광주	목포	대구	포항
100년	58	59	70	63	47	55	72	40
200년	105	108	130	115	82	94	136	68

* 출처 : 기후변화 대응 미래 수자원전략(국토해양부, 2010)

가뭄 위험성의 경우도 기후변화로 인한 강수량의 변동으로 가뭄의 발생기간이 과거 30년(1977~2006년) 대비 미래(2061~2090년)에는 최대 3.4배로 발생기간이 증가할 전망이다.

【 기후변화를 고려한 주요 지점별 가뭄 발생기간의 변화 】

(단위 : 개월/년)

구분	과거 30년 (1977~2006년)	미래 (2031~2060년)	미래 (2061~2090년)	증감
서울	0.2	0.7	1.7	증가
부산	0.8	1.9	1.8	증가
강릉	0.1	1.0	1.1	증가
전주	1.0	1.4	2.0	증가
평균	0.5	1.2	1.7	증가

수질 등 하천환경 변화 측면에서는 수온상승에 따른 하천 및 호소 밑바닥 저·무산소(hypoxia)현상으로 인한 어류집단 폐사 등 수생태 악영향이 발생할 것으로 예상된다. ‘08년 대비 2100년 평균 수온은 하천 2.45℃, 호소 2.14℃ 상승이 예상되며 이로 인한 한류성 어종의 서식에 영향을 줄 것으로 전망된다. 또한, 토사의 댐내 유입에 따른 탁수 발생과 고수온으로 인한 조류 및 병원균 성장 촉진으로 음용수 수질이 악화될 것으로 예측되며, 한강의 경우, 2090년까지 거의 대부분 유역(96%)에서 토사발생 취약성이 증가될 것으로 전망된다(KEI, 2009).

용수수요 변화를 살펴보면 기온상승은 생활･공업･농업용수 뿐만아니라 하천유지용수 등 모든 용수에 있어서 수요량 증가요인으로 작용할 것이다. 우리나라 물이용량의 48%를 차지하는 농업용수는 기온 1℃ 상승시 수요량이 최소 10%가 증가하는 것으로 보고 있다(IPCC 보고서).

제4장 물안보 전략 사례분석

1. 구조적 예방대책 우선

일본은 설계기준(10년 갈수빈도) 이상의 가뭄이 자주 발생함에 따라 갈수대책댐을 도입하고 있으며, 수도권 침수방지를 위해 지하방수로를 건설하고 있고, ‘84년부터 200년빈도 홍수에 대비하여 높이보다 폭이 30배 이상인 슈퍼제방을 건설중이다.	【갈수대책댐】

미국의 경우, 2005. 8월 허리케인 카트리나에 의한 홍수피해 이후(2.5천명 사망 및 실종, 896억$ 재산피해) 치수사업에 있어 경제적 판단(B/C)을 면제하였으며, 2000년이후 2,290여개의 댐을 지속적으로 건설하고 있다. 중국은  86,000여개의 댐 건설(저수용량 6,924억㎥)과 주요하천에 124개 홍수 저수구역을(3.24만㎢, 1,172억㎥) 설정하고 있고, 기존 중대형 및 주요 소형댐에 대한 보강사업도 적극 추진중이다.

도심지의 홍수대책으로 거론되는 대심도터널의 경우, 미국 뉴욕, 일본 오사카, 싱가포르, 영국 런던 등 선진 대도시에서 오래전부터 도입하였고, 미국 시카고는 TARP(Tunnel and Reservoir Plan, 212km)를 ‘75년부터 건설중이다. 말레이시아 쿠알라룸프에서도 도로를 겸하는 신개념 SMART (Stomwater Management and Road Tunnel, 9.7km)를 도입하였다.

【 미국 시카고 TARF】	【말레이시아 SMART】	【일본 사이타마현 방수로】

2. 미래세대 100년 대비

영국은 미래세대 100년에 대비하여 홍수방어 최상위 정책지침인 PPS-25를 통해 2115년까지의 권고안을 마련․시행중이며, 1,000년빈도로 설계된 템즈방벽이 기후변화로 100년후에는 100년빈도 이하로 예측됨에 따라 홍수위험관리계획(Thames Estuary 2100)을 수립하여 Thames Barrier 수문을 2m 증고하는 사업을 추진중이다.

【영국의 기후변화 영향을 고려한 강우등 설계인자 가중치】

구 분	1990-2025년	2025-2055년	2055-2085년	2085-2115년
첨두 강우강도	+5%	+10%	+20%	+30%
첨두 하천홍수량	+10%	+20%
내류지역 풍속	+5%		+10%
극한 파고	+5%		+10%

【영국의 템즈방벽 경과】	【영국 Thames Barrier】

네덜란드는 홍수터 준설과 강변저류지 확보(7,000ha) 등 “Room for the River”를 2006년부터 추진하고 있으며, 50년간 해수면상승을 15cm에서 50cm로 조정하여 해발표고를 높이는 계획을 추진하고 있다.

【네덜란드 국토해발표고 상승계획】	【네덜란드 Room for the River】

미국 보스톤은 ’07년부터 건축물이나 대규모 개발시 2050년까지의 기후변화 위험성을 평가하고 저감 대안을 제시하도록 실행 명령을 발표하였으며, 싱가포르는 IPCC에서 제시한 최악의 시나리오를 감안하여 해수면 상승(59㎝)을 고려하여 해안방벽 설치 및 매립공사시 해수면보다 125㎝ 이상 매립하도록 조치하였다.

3. 시설연계로 물공급 효율성과 공평성 확보

호주는 2000년부터 7년 가뭄으로 극심한 물 부족을 겪은 후 물이 풍부한 지역과 부족한 지역을 연결하는 워터 그리드(퀸즐랜드)를 구축 중이다. 2008년 ”환경용수비축(Environmental Water Holder)“ 제도 도입으로 농업용수 등 수리권을 사들여 2010년 4월기준 총 12.8억달러를 투자하여 8억㎥을 확보하고 있다. 중국의 경우도 남수북조 사업을 통해 양쯔강 3개 지점의 운하 등을 통해 남쪽에서 북쪽으로 물을 이동(총 300억㎥)하는 사업과 수자원 비축사업을 국가적 핵심사업으로 추진 중이다. 이스라엘은 취수원의 40%를 차지하는 갈릴리 호수의 물을 전국 저장시설과 연계하여 취․정수 통합관리망을 구축하는 국가수로(National Water Carrier) 사업을 1964년부터 추진하고 있다.

【호주 퀸즐랜드 Water Grid】	【이스라엘 National Water Carrier】
【중국 남수북조】

4. 물절약 등 다양한 맞춤형 대책 추진

전세계적으로 각 국 정부에서 절수기기를 보급하고, 빗물 및 하수처리수 재이용 등 다양한 물절약 정책을 추진하고 있다. 영국은 1일 1인당 물사용량을 125ℓ에 맞게 건축물을 설계․설치하도록 규제하고 있다.

또한, 물절약과 함께 다양한 맞춤형 대책으로 추진중으로 일본은 도서․해안의 수원확보를 위하여 해수담수화와 함께 지하수댐을 개발중이며, 미국은 캘리포니아 Buckhorn댐․Hamilton 유사조절지를 1984년부터 추진중이며, 일본은 1979년부터 탁수․퇴사유입 조절을 위한 보조댐을 도입하였다.

제5장 중장기 물안보 전략

1. 추진체계

목 표		기후변화에 안전한 물안보 확보

추 진 전 략		체계적 수자원 변동성 평가 및 정책화 물 재해에 안전한 사회 안전망 강화 취약지역에 대한 맞춤형 대책 추진

전략별 과 제 (11)		수자원 변동성 평가 및 정책화	□ 기후변화 영향평가 표준화 □ 수자원시설 치수기준 강화 □ 물부족 대비 수자원예비율 도입 □ 신개념의 물그릇 정책 추진
		물 재해 사회 안전망 강화	□ 다중 대처형 홍수예경보 체계 고도화 □ 물절약형 사회기반 확립 □ 지능형 물관리(Smart Water Grid) 실현
		취 약 지 역 맞춤형 대책	□ 지류하천의 체계적 정비 □ 도심 침수방지를 위한 대심도터널 도입 □ 상습가뭄 지역에 대한 지하수대책 강화 □ 비점오염원 중심 수질대책 추진

2. 전략방향

(1) 체계적 수자원 변동성 평가 및 정책화

◦ 기후변화 대응을 위해 先 최소안전율 도입, 중장기적 표준화･확대

◦ 가장 확실한 대책인 물그릇 확보를 위한 활성화 대책 마련･추진

(2) 물재해에 안전한 사회안전망 구축

◦ 유역과 지역단위 홍수예경보체계 고도화와 다중화된 안전망 구축

◦ 물이용 효율화를 위한 물수요관리 강화와 물이동등 Smart Water Grid 실현

(3) 취약지역에 대한 맞춤형 대책 추진

◦ 국토 균형적인 기후변화 적응을 위해 지류하천의 체계적 정비

◦ 대도시 침수방지 및 상습가뭄 해소를 위해 대심도 터널 도입과 지하수 적극 활용

◦ 4대강살리기로 변화된 새로운 환경을 감안하여 비점오염원 중심의 상류～하류연계 다양한 대책 추진

3. 분야별 세부 추진전략

(1) 체계적 수자원 변동성 평가 및 정책화

□ (과제1) 기후변화 영향평가 표준화

가. 현황 및 문제점

기후변화의 직접적인 영향 분야는 수자원으로, 수자원 변동성의 정확한 예측은 물안보 확보와 투자 효율성 측면에서 가장 중요한 단계이다.  그동안 서로 상이한 연구결과 및 단일시나리오 의존 등 기후변화 영향의 불확실성 문제로 일관된 정책반영에 어려움이 발생하였다.

기후변화 시나리오는 IPCC SRES 5개, IPCC RCP 4개, (GCM) SRES 기초만 76개이며, 부처별 고유업무 기준의 기후변화 연구 및 대응대책 수립으로 통일된 정책기준 마련이 미흡하며, 변동성 평가에 대한 투자도 저조하다. 또한, 기후변화협약대응 4차 종합대책(2008～2020년)을 수행중에 있으나 기후변화의 전망 및 취약성 평가 관련 연구과제는 5% 수준이다.

나. 추진방안

첫째, 범정부적 기후변화수자원통합기술기구 구성을 통한 표준화 추진이 필요하다. 국가정책․목표 기반의 한반도 대표 기후변화 시나리오를 선정하고, 최적조합 GCM 선정, 유역단위의 시공간적 상세화기법 및 수문모형 개발을 추진해야 한다. 기후변화 관련 국제 기술협력도 필요하며 2014년 발간 예정인 IPCC AR5에 연구결과를 반영해야 한다.

둘째, 표준화 기반의 수자원 분야에 대한 영향평가 및 변동성(취약성) 평가가 필요하다. 이수, 치수, 하천환경 분야별 영향의 정량화를 추진해야 하며, 기후변화 정책반영 목표설정 및 가이드라인 마련도 필요하다.

셋째, 기후변화 정보공유 및 사회적 합의를 위한 협의체 운영도 중요하다. 기후변화 영향 및 예측에 대한 분야별 연구결과를 공유하고, 기후변화 정책에 대한 민간․지방정부․중앙정부간의 협의 및 합의를 위한 체계가 필요하며, 미국의 CIG(Climate Impacts Group, 태평양 북서부) 사례를 주목할 필요가 있다.

넷째, 기후변화 모니터링 등 피드백 체계 구축을 추진해야한다. 각 정부 부처별로 관리되는 자료를 통합 수집․관리․공유하고, 기후변화 모니터링 방안 수립 및 시설확충을 추진해야 한다. 기후변화 모니터링을 통한 기후변화 시나리오 및 전망 피드백도 필요하다.

□ (과제2) 수자원시설 치수기준 강화

가. 현황 및 문제점

극치강수의 비정상성으로 홍수량은 점차 증가하고 있어 과거 일반적(정상성기반) 빈도해석에 의한 설계기준으로는 집중호우 및 홍수에 대비한 안전율 확보에 한계가 있다. 최근 하수관거(5～10년→10～30년), 빗물펌프장(30～50년) 등은 설계기준이 개정(‘11.4월)되었으나, 주기적인 빈도별 강우량 및 홍수량 분석을 통한 갱신과 함께 설계기준 상향 등 우리나라 경제규모에 맞는 사회적 안전망 구축이 필요하다. ’11. 7.26 서울지점 24시간 최대강수량 433.2mm는 기존빈도 분석시 175년 빈도에 해당되나, 비정상정 감안시 61년 빈도 이하로 분석되고 있다.

【 비정상성을 고려한 서울지점 24시간 강수량 빈도분석 결과(‘11, K-water】

나. 추진방안

첫째, 치수안전도 확보를 위한 최소 안전율(보정계수) 권장제도의 우선 도입이 필요하며, 그 수준은 영국 및 독일 등 외국사례를 감안할때 5～10%가 적당한 것으로 평가된다. 영국은 2115년까지 강우강도를 5～30%, 독일 바이레른주는 2050년까지 중소규모 하천 홍수량를 40～50%, 100년빈도 설계홍수량을 15% 증가할 것을 제안하고 있다.

【 국내 미래 목표기간별 설계량 조정권고안(100년빈도 기준) 】

구 분	목표기간			비고
	2011～2040	2041～2070	2071～2100
확률강우량	+10%	+10%	+15%	일 강우량
	+15%	+20%	+20%	1시간 강우량
확률적설량	-10%	-20%	-30%	최심신일적설량
기본 풍속	-3%	-5%	-5%	10분 평균풍속
해수면 상승량	+10㎝	+20㎝	+30㎝

주) 기후변화 대응 재난관리 개선 종합대책 제시(2011.12)

둘째, 수자원시설별 치수 설계기준의 중장기 개선방안도 마련되어야 한다. 기후변화에 의한 수자원시설별(댐, 제방 등) 영향 평가에 대한 정립․분석이 필요하며, 시설 중요도에 따른 기준 향상 및 안전율(권장) 도입방안 마련 등을 추진해야 한다.

셋째. 기후변화를 고려한 설계기준 강화 및 시설 보강도 시급하다. 확률강우량도, 가능최대강우량도(PMP) 및 홍수량(PMF) 등의 10년 단위 갱신과 하천설계기준 및 댐시설기준 등 수자원시설물 설계기준 반영이 필요하다. 설계기준 변경에 따른 기존 시설물의 진단 및 보강기준 제정도 조속히 추진해야 한다.

□ (과제3) 물부족 대비 수자원예비율 도입

가. 현황 및 문제점

장래 기후변화를 고려하지 않더라도 4대강 살리기 이후에도 2020년기준 4.6억㎥의 물부족 발생이 전망된다. 기후변화 전망을 고려할 경우 가뭄 발생기간의 증가(3.4배)로 물부족은 0.8~2.5배 더 증가될 전망이다.

【 2020년 기준 가뭄빈도별 물 부족량 전망 】

(단위 : 억㎥/년)

가뭄빈도 구 분	5년 빈도	10년 빈도	20년 빈도	과거 최대
ㅇ 물 부족량	1.6	2.3	3.1	4.6
생활․공업․농업용수	1.6	2.3	3.1	4.3
하천유지용수	-	-	-	0.3

출처) 수자원장기종합계획(국토해양부, 2011.12)

이는 기온상승에 의한 수요량의 증가를 미반영한 것으로 이를 감안할 경우 물부족은 더욱 커질 것으로 판단된다. 실제 ‘08～’09년 태백지역 가뭄 등 ‘90년이후 극한가뭄 발생주기가 과거 14년에서 7년으로 단축되었다. 2012년 건기평과제로 연구된 기후변화에 의한 수문영향 분석과 전망에 의하면 한강유역을 중심으로 동일 수요량 적용시 기후변화에 따른 유출량 감소로 물부족이 12～53% 증가할 것으로 전망하였다.

나. 추진방안

첫째, 생활 및 경제활동에 필수적인 생활․공업용수 중심으로 10%의 예비율을 우선적으로 도입해야 한다. 2020년기준 생활 및 공업용수 수요량의 10% 수준은 11억㎥이며, 2020년 물부족량 4.6억㎥의 기후변화 영향 2.5배 감안시 11.5억㎥로 증가될 전망이다. 국내 타 SOC의 경우 전력예비율은 10～15%, 석유비축량은 3～5개월이며, 호주는 환경용수비축 제도도입 후 2010년기준 8억㎥을 확보하였고, 일본도 설계기준(10년 갈수빈도) 이상의 가뭄빈발로 갈수대책댐을 ‘78년에 도입하였다.

둘째, 중장기적으로 기후변화 영향 연구(물부족, 용수수요) 및 기후변화 모니터링을 통해 적정 예비율로 단계별로 조정하고, 용도별 물가치 정립을 통한 지역․용도별 예비율 도입 등 차등화 방안도 고려할 필요가 있다.

셋째. 댐 등 수자원시설의 용수공급능력 재평가 및 대책 마련도 시급하며, 다목적댐, 용수댐 등의 공급시설에 대한 가뭄빈도별 공급능력 재평가와 재평가를 통한 용수배분 조정 및 대책 마련을 해야 한다.

□ (과제4) 신개념의 물그릇 정책 추진

가. 문제점 및 필요성

기후변화의 특징은 언제 어디서나 집중호우 및 가뭄이 발생할 수 있다는 것으로 국토 균형적인 물그릇 확보가 필요하다. 따라서 기후변화에 대한 종합적 대응 및 新패러다임을 고려하여 지역 및 시기별 필요 목적에 따른 탄력적 기능발휘가 가능한 신개념 시설도입이 시급하다.

이의 활성화를 위해서는 기존 댐과는 달리 지역이 반기고 환영할 뿐만 아니라, 지역이 주도하여 지역발전을 촉진하는 신개념의 추진체계로 전환이 필요하다.

〔다목적 저류지 주요기능〕

다목적 저류지 주요기능		비 고
∘홍수방어	국지적 홍수에 대한 저류
∘하천환경개선	지류 유지유량 공급으로 건천화 방지
∘가뭄극복	극한 가뭄시 비상용수 공급
∘수질개선	지류하천 맑은 물 확보로 수질개선
∘탁수방지	토사유실 방지로 탁수저감
∘소방용수	산불 화재시 소방용수 활용
∘지하수 함양	지류하천 지하수 저하 예방
∘ 호수 수변공간 제공	경관이 수려한 숲속의 호수 개발
∘관광자원	호수수변 어메니티를 활용한 녹색관광
∘수상 레포츠	레저 사업(낚시 등), 수상스포츠, 요트 등 여가 공간 창조
∘신재생에너지 생산	소수력, 풍력, 태양광 등 에너지 생산
∘독창적인 댐	지역 스토리텔링․예술․이벤트가 있는 하나뿐인 댐
∘지역가치상승	친환경 이주단지 건설로 지가상승
∘지역개발유도	지역 경제를 활성화하는 新투자자원

〔기존댐과의 차이 비교〕

구 분	기존다목적댐	소규모 다목적 저류지
주 목 적	∘용수공급(생활,공업,하천유지) ∘수력발전, 홍수조절	∘(평상시) 하천환경개선용수공급 ∘(비상시) 비상용수공급,홍수분담
규 모	∘대부분 2천만㎥ 이상의 중․대형	∘2천만㎥이하의 소형
계획빈도	∘30～40년 빈도(과거 최대)	∘10년 빈도
댐시설물 및 이벤트	∘(시설물) 일반인 개방 제한 ∘(댐형태) 일률적, 호감도 저하 ∘(댐방류) 제한적 관람(여수로)	∘(시설물) 일반인 개방 ∘(댐형태) 다양, 재미 호기심 유발 ∘(댐방류) 상시 관람(댐체 방류)
수상레져	∘상수원 보호구역으로 지정되어 수상레져 불가	∘다양한 수상레저가 가능

나. 추진방안

첫째, 이수․치수․하천환경 등을 고려한 국가 차원의 사업후보지를 선정․공개해야 한다. 사업후보지의 선정은 수자원 예비율 및 수자원시설 치수기준 강화와 연계하여 추진되면 효율적일 것이다.

둘째, 후보지를 토대로 지역에서 계획을 수립하여 국가에서는 수립 Guide line을 제시하고, 최종 승인하는 Bottom-up 방식으로 전환해야 한다.

셋째, 지역발전과 연계하여 지역이 환영받도록 개발 초기단계부터 명소화에 대한 마스터플랜을 수립하여 실행력을 확보해야 한다.

【댐 명소화 개념도】

․수자원의 가치 극대화, 관광자원화, 명소화, 랜드마크화, 친수활동 등 어메니티 창출, 스토리텔링이 있는 문화가치 창출

(2) 물 재해에 안전한 사회안전망 강화

□ (과제1) 다중 대처형 홍수예경보 체계 고도화

가. 현황 및 문제점

국지적 집중호우 발생시, 기존의 지상우량계 관측망으로는 돌발홍수에 대한 예측 및 대응이 현실적으로 곤란하다. 홍수의 발생빈도와 규모가 증가함에 따라 피해를 최소화할 수 있도록 최근 홍수양상에 부합하는 인프라 정비 및 홍수예경보 체계의 고도화 추진이 시급하다. 신속 한 홍수대처 능력 확보를 위해 광역적 홍수예경보 체계와 함께 지자체등 지역단위의 홍수예경보체계 구축으로 다중적 홍수관리 안전망 구축이 필요하다.

나. 추진방안

첫째, 강우 관측 및 홍수위험 관리를 위한 인프라를 정비를 추진해야한다. 돌발홍수 관측을 위해 ‘16년까지 공간단위 관측용 강우레이더를 설치(現3→12개소)해야 하며, 침수 예경보 및 수해방지대책 기초자료인 홍수위험지도도 제작․보급을 확대하고 주기적 갱신(10년 단위)이 필요하다.	〔강우레이더 설치계획〕

둘째, 하천외 친수공간을 포함하여 강우예측자료를 제공할 수 있도록 예보지점 확대 등 홍수예보시스템도 필요하다. GIS 기반의 홍수 시뮬레이션 자료 등을 활용, ‘15년까지는 집중 호우시 사전대비가 가능하도록 도시침수 예보체계를 구축해야 한다. 현재는 전국 12개 수계의 37개 지점을 대상으로 홍수예보를 시행하고 있다.

셋째, 특정 도시하천 유역 침수피해방지 종합대책 및 예방적 도시계획 기준 마련도 추진해야 한다. 침수피해가 빈발하거나 우려되는 지역을 특정 도시하천 관리구역으로 지정하고, 하천과 하수도, 빗물펌프장, 저류지, 빗물유출 저감시설 등의 도시 배수시설을 연계한 종합 치수대책을 추진해야 한다. 일본은 ‘03년 건설성에서 특정조시 하천 침수대책법을 제정하고, 도쿄 쑤루미강 등 3개 도시하천 유역에 대한 사업을 추진중이다. 또한 재해 취약지역 DB를 도시계획 정보시스템과 연계하여 도시계획 수립 및 개발허가시 기초자료로 활용해야 한다. 홍수위험지도(국토부), 산사태위험도(삼림청), 집중호우지역(기상청), 급경사지․재해위험지도(방재청), 상습침수지역(지자체) 등의 연계가 필요하다.

넷째, 국가 홍수예경보 수준의 지자체별 홍수재해 모니터링시스템 구축도 시급하며 실시간 수문관측 일 의사결정시스템 구축(Web기반 수문자료모니터링 등)과 유역 수문관측설비(수위, 우량, 경보) 개선 및 확충, 종합상황실 홍수경보 설비 개선 및 확충, 전문교육 확대가 필요하다.

〔남원시 홍수재해모니터링시스템 구축(2011년) 사례〕

〈홍수재해모니터링시스템〉	〈실시간 하천수위 현황 모니터링〉
〈실시간 강수량 및 유역수위 종합표출〉	〈홍수모니터링 기준 수립 및 분석〉

□ (과제2) 물절약형 사회기반 확립

가. 현황 및 문제점

현행의 생활용수 상수도 중심에서 공업․농업용수를 포함한 물이용 전반 및 물순환 과정을 고려한 국가차원의 종합적인 물수요관리 대책의 수립과 관리가 필요하다. 환경부는 생활용수 상수도(하수재이용) 중심의 정책을 추진중이고, 국토해양부는 물이용 전반을 반영하나 실질적인 사업시행 주체가 아니다. 2020년기준 과거최대 가뭄재현시 연간 4.6억㎥의 물부족이 전망되나, 이는 연간 31억㎥의 물절약이 반영된 수치로 미달성시 물부족 심화가 불가피하다.

【 물수요관리 정책 및 계획의 비교 】

구 분	물수요관리계획(환경부)		수자원장기종합계획(국토해양부)
	범 위	계획(07～16)	범위	계획(07～20)
계	상수도 중심	1,021	물수요 전반	3,139
생 활 용 수	노후관 개량등	829	노후관개량 등	509
공 업 용 수	(하수재이용)	192	재이용률 제고	2,202
농 업 용 수	-	-	관개효율 제고	428

주】수자원장기종합계획은 기준수요 기준

특히, 상수도의 경우 물절약 핵심사항은 누수량 저감, 절수형 설비 및 기기 보급, 요금현실화, 수요처 물 재이용률 제고, 물절약 인식제고 5개 항목으로 정리할 수 있으나 종합적이고 일관성 있는 정책은 미흡한 실정이다.

【 국가(환경부) 물수요관리계획 】

(단위 : 백만㎥/년)

구 분		2000~2006년		2007~2016년	2000~2016년	비 율
		목표	실적
계		790	831.2	1,021	1,852.0	100.0%
▪노후수도관 개량		240	185.5	374	559.5	30.2%
▪수도요금 현실화		200	169.6	-	169.6	9.2%
▪절수형 기기 설치․보급		290	432.0	250	682.0	36.8%
▪재 이 용(하수처리수)		60	44.1	397	441.1	23.8%
	중 수 도 설치	30	44.1	205	249.1	13.4%
	생활용수로 이용
	공업용수로 이용	30		192	192.0	10.4%
【출처】물수요관리종합대책(환경부, 2007)

누수량 감소를 위한 노후관 교체 등 유수율 제고사업을 추진하고 있으나, 2010년기준 연간 누수량은 6.4억㎥으로 총급수량의 10.8%로 여전히 높은 편이다. 10년간(‘99～’09)간 누수량은 연간 8.2억㎥으로 손실액은 약 5조9천억원 규모(환경부 통계)로, 21년이상 노후관 비율은 증가(‘99년 9.5% → ’10년 21.6%) 하고 있다.

반면, 요금현실화는 ‘07년부터 정책에서 제외되고 있으며, 물절약 효과가 큰 공업용수 재이용률 제고에 대한 체계적인 관리․반영은 미흡하다. 2010년기준 요금현실화율은 지방상수도 78.5%(‘03년 89.3%이후 하락), 광역상수도 및 하천수․댐수는 2005년부터 동결중이다. 국민들은 여유있는 상수도시설 등으로 물 부족에 대한 현실감이 부족하고, 정책이 법률이나 제도에만 의존함으로써 규제로 인식하여 소극적으로 대응하고 있다.

나. 추진방안

첫째, 생활용수와 함께 공업․농업용수를 포함한 물이용 전반 및 물순환 과정을 고려한 범정부적인 체계적 정책의 수립과 관리체계의 구축이 필요하다. 총괄 계획 및 관리는 국토해양부에서 전담하고, 실행은 부처별로 환경부․지식경제부․농림수산식품부 등이 추진해야 한다.

둘째, 전문기관을 통한 상수도관망 최적화 사업 강화와 국고보조 차등지원을 통한 누수량 저감정책의 활성화가 필요하다. 환경부는 ‘14년까지 10개권역 46개 지자체에 대해 상수도관망 최적화 사업을 추진하고 국고 보조율 차등지원(30±20%)을 계획하고 있다. K-water는 논산시 등 18개 지방상수도 수탁․운영중이며, 지방상수도 통합관리정책에 따라 통합수탁을 추진중이다.

셋째, 물값현실화 및 공업용수 재이용 정책에 대한 진단 및 반영도 추진되어야 한다. 최근 연구결과 수돗물 10% 인상시 물가파급효과는 0.12%로 전기요금 8% 인상 및 가스요금 10% 인상시의 0.16%에 비해 낮은 편이며, 공업용수 재이용 비율은 2007년기준 54%로 일본의 79% 수준이다.

다섯째, 시민참여형 물수요관리 정책을 유도하여 세탁기 등 물 사용량이 많은 제품에 대한 물사용량 표시제 도입의 확대와 수도꼭지, 변기 등 절수기기 기준 강화로 절수효과 증대 및 물절약 투자대행업 제도(WASCO 사업) 추진이 필요하다. 또한, 물수요관리 정책별 효과의 계량적 평가를 위한 모니터링도 시행해야 한다.

□ (과제3) 지능형 물관리(Smart Water Grid) 체계 실현

가. 현황 및 문제점

관측자료 기준 분석결과 권역간 및 권역내 수자원의 변동성이 증가추세로 수자원 불균형 및 이에 따른 물공급의 불확실성은 증가하고 있다. ‘90년 전후 40년자료 분석결과 강우량 및 유출량은 한강, 낙동강, 금강권역은 증가(강우량 7～9%, 유출량10～16%) 하였고, 섬진강 및 영산강 유역은 비슷하며, 변동성 편차는 전국적으로 11～18% 증가하였다.

【 과거 연평균 강우량 및 유출고 변동성 분석결과 】

(단위 : mm/년)

		1966~1989년 (1)		1990~2007년 (2)		차이 (2)-(1)		권역내 중권역별 강수량범위	권역내 중권역별 유출고범위
		강우량	유출고	강우량	유출고	강우량	유출고
평균량	전 국	1,263.7	732.8	1,323.6	783.1	59.9	50.4	-201.1～312.5	-191.8～244.4
	한 강	1,198.1	661.9	1,312.5	771.3	114.4	109.4	-201.1～223.9	-191.8～207.6
	낙동강	1,198.0	629.9	1,293.9	718.3	95.8	88.5	-20.3～312.5	-9.5～244.4
	금 강	1,187.7	704.3	1,275.9	773.2	88.2	68.9	-14.7～149.7	-26.9～119.1
	영산강	1,299.6	810.6	1,296.3	792.0	-3.2	-18.6	-48.6～ 61.2	-63.7～ 34.4
	섬진강	1,435.1	857.3	1,439.4	860.9	4.3	3.6	-82.7～108.4	-75.2～ 92.4
변동성 펀 차	전 국	80.1	16.2	89.0	19.2	8.9	3.0	-12.5～ 22.1	-8.7～ 13.7
	한 강	85.9	28.1	96.7	33.1	10.8	5.0	-12.5～ 22.1	-8.7～ 13.7
	낙동강	74.1	15.6	85.7	19.5	11.6	3.9	2.0～19.9	0.3～ 11.7
	금 강	74.4	14.3	86.9	18.5	12.5	4.2	6.4～18.2	0.4～ 11.4
	영산강	77.0	10.7	81.9	11.6	4.9	0.9	-1.3～13.7	-0.1～ 2.5
	섬진강	89.3	12.3	93.7	13.2	4.4	1.0	-7.1～14.7	-1.9～ 4.2

기후변화에 의한 장래 수문 영향분석과 전망 연구결과(2012년)에 따르면 장래에는 한강권역 및 낙동강권을 중심으로 가뭄이 심화될 것으로 전망된다. 4개의 GCM을 통해 생산된 미래자료(2011년-2099년)와 SPI를 이용하여 가뭄우심도 변화를 아래와 같이 전망하였다.

(a) 과거 (‘1976∼2010년)						(b) S1 (2011∼2040년)						(c) S2 (2041∼2070년)						(d) S3 (2071∼2099년)
SPI	-2.60		-2.48		-2.36			-2.24		-2.12			-2.20		-1.88		-1.76			-1.67

〔가뭄 우심지역 변화 전망(지속기간 6개월, 200년빈도)〕

(a) S1 (2011∼2040년)					(b) S2 (2041∼2070년)							(c) S3 (2071∼2099년)					(d) Average (S1 ∼ S3)
	20		15			10		5		0			-10		-20			-30		-40		(%)

〔과거자료 기준 가뭄심도 증감 변화 전망(지속기간 6개월, 200년빈도)〕

따라서, 물공급의 불확실성 및 물수요 증가에 대비한 안정적 대처를 위해서는 현행 수자원 관리 시스템에서 발전된 단계로의 전환과 권역간 및 권역내(본류-지류간 포함)의 물이동이 필요하다.

나. 추진방안

첫째, 본류의 풍부한 물을 지류로 공급․순환하는 사업을 활성화해야 한다.  생공용수 부족지역(충남서부권) 및 농업용수 취약지역(저수지) 등에 관로를 통한 용수공급을 추진해야 한다. 하천유지유량 고시지점 중 극한 가뭄시 취약하거나, 물순환형 하천정비 및 고향의강 정비, 생태하천 조성사업 지역 등 환경개선용수 공급 등이 필요한 지역이 사업 대상이다.

둘째, 오프라인(Off-Line) 댐 개발을 통한 권역내 수자원의 활용성 제고도 필요하다. 댐개발 여건이 좋으나 유역면적이 작은 댐적지 개발을 통해 인접하천의 홍수량을 저류․활용하여 이치수의 불균형을 해소할 수 있다.

〔 (방안 사례) 낙동강 위천 치수대책 → 구미지역 무성조절지 도수〕

셋째, 기후변화 대응 및 비상시 대처를 고려한 댐 및 광역수원 연계 또는 권역간 비상 연계체계도 검토하여 추진할 필요가 있다. 남강상류 지역 치수대책으로 문정댐 개발 후 합천댐과 연계하는 방안을 고려할 수 있다

* 유역면적 대비 총저수용량(mm) : 남강댐 135 vs 합천댐854(6.3배)

넷째, 최적 물이용을 위한 지능형 물관리(Smart Water Grid) 체계의 구축도 하나의 해결책이 될 수 있다. 정보통신기술(ICT) 기반 첨단 센서 네트워크를 이용해 실시간으로 수자원망의 안정성을 모니터링하고, 물을 효율적으로 배분․관리․운송 가능한 체계이다. 이를 위해서는 모니터링 및 관리를 위한 고기능 센서와 다기능 계측기 개발이 필요하며, ICT기반의 지능형 물관리 기술 확보 및 유비쿼터스 기반의 물수요-공급 체계 구축이 필요하다. 또한, 모델링 및 시뮬레이션 기반의 최적 의사결정 시스템 고도화와 Smart Water Grid의 정착을 위한 법적․제도 마련도 추진되어야 한다.

․미시시피강․아칸스강․미주리강의 물을 콜로라도강과 서부지역으로 이송하는 수자원관리방안 제시 (순이익 330억불)
〔 U S. National Smart Water GridTM( (‘09)〕	[ Smart Water Grid 개념도]

(3) 취약지역(요소)에 대한 맞춤형 대책 추진

□ (과제1) 지류하천의 체계적 정비

가. 현황 및 문제점

지방하천은 홍수에 안전한 제방비율이 60%에 불과하여 홍수방어능력이 국가하천에 비해 상대적으로 취약하다. 지방하천의 최근 수해피해은  ‘09년에 345건 315억원, ’10년에는 188건 237억원이다. 4대강 살리기 사업의 효과 국대화를 위해서는 나머지 국가하천에 대해서도 체계적 정비가 필요하다.

* 국가하천 61개소(2,979㎞) 중 4대강 사업대상은 18개소(1,956㎞)

〔 전국 지방 및 지방하천 현황 〕

전체			12대강 수계														+	소규모 수계
			5대강 수계 한강․낙동강․금강 영산강․섬진강								+				7대강 수계 안성․삽교․만경․동진․태화․형산․탐진
국가 하천			4대강 살리기 18개 (1,956㎞)						사업 外 지류 26개 (654㎞)						사업 外 지류 17개 (369㎞)
지방 하천			1,779개 (14,200㎞)						591개 (4,702㎞)						467개 (2,740㎞)			935개 (5,218㎞)
			53%						18%						10%			19%
		4대강 지류												기타 수계

물이용의 증가와 도시화 등으로 인해 지류하천 중심의 건천화가 심각하며, 본류에 비해 수질도 좋지 않다. 그동안 간접적 설문조사 등의 결과 약 15%가 건천화 하천으로 조사되었으나, 실제 다목적댐 하류 및 산간지역을 제외한 대부분은 건천화되었다고 판단된다. 실제로 환경부 수질관측망 자료에 의하면 지류(557개 지점)의 평균 BOD는 2.93㎎/L로 본류(139개 지점)의 2.10㎎/L 보다 수질이 좋지 않다.

하천법에 의한 정상적인 하천상태 및 기능유지를 위한 최소유량인  2006년 고시된 하천유지유량은 기준유량 및 지점 측면에서 모두 미흡하다. 수질보전․생태계보호․경관보전 등 7개 항목을 위한 필요유량으로 산정․고시토록 되어 있으나, 본류 위주의 과거기준인 갈수량을 기준으로 하고 있다.

나. 추진방안

첫째, 4대강 정비효과가 지방하천까지 확대될 수 있도록 ‘20년까지 지방하천 정비율을 80% ’25년까지 90%로 제고되어야 한다. 도시지역 등 지방하천 주요구간은 국가하천 수준으로 설계기준을 강화(50～80년 → 100～200년)해야 한다. 현재 65%이상이 50년 빈도의 홍수를 대상으로 제방 축조가 되어 있어 제방이 계획홍수위 보다 낮아 홍수피해 우려가 있는 구간(1,230개소, 5,208㎞)을 우선적으로 정비할 필요가 있다.

둘째, 4대강 살리기 사업으로 추진중인 18개 국가하천외에 나머지 국가하천도 하천별 특성에 맞게 정비해야 한다. 4대강사업에서 효과가 입증된 치수대책을 적극 도입하여 주요 취약지역 구간은 ‘15년까지, 나머지는 ’20년까지 정비가 필요하다. 제방보강 위주의 정비에서 탈피하여 하도준설, 홍수조절지 및 강변저류지 조성 등과 병행 시행되어야 한다.

셋째, 하천의 정상적인 상태 및 기능유지를 위한 지류중심의 하천유량 확대를 추진해야 한다. 국가 및 주요 지방하천은 하천 기능유지를 위한 하천유지유량 점차 확대 고시해야 한다.

구 분	현행(고시)	재산정 결과
고시지점	60개지점 (본류 35, 지류25)	126개 지점(↑66) (본류 47, 지류79)
산정기준	갈수량 위주	수질, 생태 등 7개항목

기타하천은 과거 본래의 정상적인 상태 회복을 위해 건천화 대책을 추진할 필요가 있다.

구 분	하천유지유량 확보	건천화 대책
목 표	정상적인 하천상태+정상적인 기능유지	과거 본래기능(정상적인 하천상태)
대 상	국가하천+주요 지방하천	지방하천
비 고	수질․생태․경관 등 7가지 기능 (갈수량은 참조유량)	과거의 하천유지유량 확보 대책 (갈수량 기준)

□ (과제2) 도심 침수방지를 위한 대심도터널 도입

가. 현황 및 문제점

대심도 터널은 도시지역 침수방지를 위해 일시저류 또는 하천으로의 원활한 배수 위해 선진국 등에서 시행하고 있는 대책이다. 기후변화로 폭우발생과 도시화에 의한 유출량은 점차 증대되고 있으나, 기존 방재시설물의 확충․개선으로 한계가 있는 대도시 중심으로 도입이 필요하다.

〈서울시 현황〉

․(강우현황) 최근 10년간 연평균 강수량 7% 증가(1,450→1,548mm), 113mm/hr 및 587.5mm/3일('11.7월) 발생

․(유 출 률) ‘62년 11% → ’10년 49%(불투수지역 7.8%→ 47.7%)

․(대응능력) 지역여건에 따라 40～60mm/hr 수준 강우에도 침수

나. 추진방안

첫째, 교통․도시환경 정책과 연계하여 국가차원의 종합적 도입방안 마련이 필요하다. 지하터널은 사업비가 많이 소요되나, 도로겸용 활용시 치수 및 교통편익이 클 것으로 판단된다.

【서울시 교통난 해소를 위한 지하도로 계획(U-SMARTWAY), 11조원․149㎞】

우선, 서울시 등 광역 대도시 위주로 시범사업을 추진하여 대심도 터널내 저류된 물은 대규모 빗물이용 차원의 도시하천 건천화 해소 및 환경개선을 위한 도시용수로 활용할 수 있을 것이다.

둘째, 시범사업을 기반으로 타도시로 적용하여 확산하도록 한다. 신도시 개발시 초기 인프라의 한축으로 반영하는 것도 검토할 필요가 있다.

【서울시 적용 검토방안】

구 분	구 간	연장(㎞)	사업비	특 성
		60.8	50,000
강북축	중랑~도심~강서	30.3	25,000	중랑천과 홍제천의 도심지 홍수배제 및 제2자유로, 도심, 북부간선 연결로 내부순환로 교통분담
강남축	방이~서초~강서	30.5	25,000	탄천, 안양천의 도심지 홍수배제 및 김포공항, 영동, 잠실 직접 연결로 김포공항 접근성 향상

【서울시의 현행 대심도 빗물배수터널 도입계획】

□ (과제3) 상습가뭄 지역에 대한 지하수대책 강화

가. 현황 및 문제점

도서․해안 및 산간지역은 기존 용수공급 체계의 한계로 상습적으로 물부족이 발생한다. 도서․산간등 농어촌 상수도보급율 확대는 ‘10년 55.9%로 한계가 있고, 도서 밀집지역에 수돗물 탑재 선박 운영을 계획하고 있는 상황이다. 도서지역은 소규모 저수지, 지하수관정, 해수담수화 시설을 건설․운영하고 있으나, 강우 상황에 따라 가뭄에 민감하며  해수담수화 시설은 22개 지자체 총 95개 시설(7,582㎥/일)로 대부분 소규모이다. 해안 및 산간지역은 가뭄 발생시 임시방편적인 지하수 개발과 부실한 사후관리로 인해 가뭄 재발시 효과적인 대처가 곤란하다.

나. 추진방안

지표수 등 수자원개발 여건이 근본적으로 열악한 지역은 맑고 안정된 수자원으로서 지하수를 적극 활용하는 정책을 추진해야 한다. 첫째, 가뭄우려지역(62개 시군)에 대한 지하수 지원체계를 구축하고, 가뭄 발생시 활용 가능한 공공 지하수관정의 현황 파악을 통해 데이터 베이스를 구축하고, 효율적인 지하수 공급체계를 마련해야 한다. 공공관정의 진단․보수를 통해 가뭄발생시 즉각적인 활용가능 상태를 유지하고, 지하수관정을 활용하여 가뭄 등 재난․재해시 신속하고 효율적인 대책을 추진할 필요가 있다.

둘째, 도서․해안지역 지하수댐 건설을 활성화하여 도서․해안지역 지하수댐 설치 중장기 계획을 수립하고, 시범사업 등을 통해 중장기계획에 따라 지하수댐 순차적으로 설치해야 한다.

【 지원체계 구축 사업대상 】	【 지하수댐 후보지 및 개념도 】

□ (과제4) 비점오염원 중심 수질대책 추진

가. 현황 및 문제점

하수처리시설 확대 등으로 점오염원 부하율은 감소하고 있으나, 비점오염원 및 탁수와 수질사고 대응을 위한 다양한 수질 대책은 미흡한 실정이다. 2010년 하수도(점오염원 관리) 보급률은 90.1%(2,510만㎥/일)이며, 비점오염원의 오염부하율은 2010년 68%에서 2020년 72%로 증가할 전망이다.

〔비점오염원 부하율, BOD기준〕

주) 출처 : 물환경관리기본계획(’06), 전국오염부하량 산정 및 전망(’10,국립환경과학원)

한강유역의 하천수 185개 지점, 호소수 35개 지점을 대상으로 과거 20년간(1989～2007)의 수질을 분석한 결과, 생물학적 산소요구량(BOD)은 감소추세인 반면, 화학적 산소요구량(COD)은 증가하여 난분해성 유기물 오염도가 증가하였다(국립환경과학원, 「수자원/수질 분야 기후변화 영향평가 및 적응대책 발굴 연구, 2008).

【 대청댐 상류 옥천지점의 유기물 오염도 변화】

4대강 사업이후 4대강의 수질관리와 쾌적한 친수공간 조성을 위해 비점오염원과 난분해성유기오염물 관리의 필요성이 더욱 증대되었다.

점오염원 위주의 수질개선사업은 하천의 목표수질 달성에 한계가 있다. 한강수계의 경우, 13년(‘98～10) 동안 물환경관리에 약 12조원을 투자하였으나, 목표수질에 이르지 못한바 있다.

* 한강(팔당) BOD 농도(mg/L, 목표수질 1.0이하) : 1.3(’09년), 1.2(’10년)

기후변화에 따른 강우특성 변화로 지표면에 축적된 고농도의 비점오염물질이 하천으로 유출되는 양이 증대되어 수질오염이 가중됨에 따라 유역 및 하천 상류에서 하류를 연계한 유역통합적인 수질대책이 시급하다.

나. 추진방안

첫째, 조류 예보체계 구축 및 유역 비점오염 저감 종합대책의 추진이 필요하다. 중장기 수질예측 및 오염사고 방재시스템을 구축하고, 비점오염원 저감과 물순환 구조 및 경관 개선 등 통합적 수질대책을 추진해야 한다. 정부에서도 2012.5월에 정부합동으로 도시, 농촌, 산림․하천․댐, 연구개발, 홍보교육, 제도개선 등 6개분야별 맞춤형 전략 53개 과제를 포함한 비점오염원관리 종합대책을 마련한 바 있다.

〈선진국 사례〉

․미국은 연방수질오염관리법(CWA)을 개정(‘87)하여 강우유출수 규제와 지방정부 국고보조금 지원을 통해 자발적 관리 유도

․영국은 수자원법(Water Resoures Act, '91)에 질소취약지역을 지정․운영하여 비점오염원 관리, 토지이용도․농경밀집도 등을 조사․대책 프로그램 운영

․일본은 ‘05년 비점오염원 기본방향 설정후 다양한 관리기법 도입

둘째, 하천내 대량의 수질개선과 신개념 수자원 확보를 위한 천변여과저류지의 도입도 고려해야 한다. 현재 설계인자 도출을 위한 테스트 베드 등 연구(‘12년)가 추진중으로 수질개선 및 안정적 상수원 확보를 위한 후보지 선정 및 사업 추진이 필요하다. 선진국에서도 네덜란드 Biesboch 인공저류지, 네덜란드 WPH정수장, 독일 Witten 정수장 등 하천내 수질개선 및 원수 전처리 확보를 위해 도입하고 있다.

세째, 비점오염원관리와 연계한 탁수 및 퇴사저감 등을 위한 조절지의 건설도 필요하다. 전국적으로 다목적댐을 대상으로 탁수저감 조절지는 8개댐에 19개소, 유사조절지는 12개댐에 22개소를 후보지로 검토할 필요가 있다. 탁수저감조절지는 댐으로 유입되는 토사의 20～37%를 저감시키는 효과가 있고, 퇴사저감조절지는 대청댐의 경우 26년, 섬진강댐의 경우 15년 등 댐의 생애주기를 연장하는 효과도 있다.

【 천변여과저류지】	【 탁수 및 퇴사저감 조절지】