수자원이 부족하고 수질도 점점 나빠지고 있는 상황에 직면한 우리는 더 이상 전통적인 물 공급원인 하천, 댐, 지하수에만 의존할 수는 없다. 지역적 특성을 잘 활용하고, 첨단 기술을 동원하여 새로운 수원을 확보하는 일은 매우 중요하다. 이들 수자원들을 보조 수자원이라고 부르기도 하는데, 그 중 유망한 몇 가지를 살펴보기로 한다.

지하댐

지하댐 개념도

지하댐은 지하수가 흐르는 대수층 내에 인공 물막이벽(차수벽)을 설치하여 지하수를 지하에 저류시키고 관정 등의 시설에 의해 취수하는 지하 저류지를 말한다.
땅속에 있는 댐이라고 생각하면 쉽다. 평소 낮은 수위를 유지하며 흘러 바다로 빠져나가는 지하수를 막아 수위를 높게 하여 그 물을 이용하는 것이다. 현재 우리나라에는 6개소에 1일 약 15만m³의 공급 능력을 갖춘 지하댐이 있으며, 개발 가능지점 21개소를 선정하여 놓은 상태이다. 지하댐은 지상댐과 달리 수몰 면적이 없고, 증발 손실이 없으며 수질오염의 위험 또한 적다는 장점을 지니고 있기 때문에, 조건이 맞는 지역에서는 훌륭한 수원의 역할을 할 수 있다.

지하수를 지나치게 뽑아 쓰면

지하수를 과다 사용하면 수량 감소 외에도 오랫동안 유지되던 힘의 균형이 깨져 여러 가지 부작용이 발생할 수 있다. 그 중의 하나가 지반침하이다. 물로 채워져 있던 토양의 공극에서 물이 빠져나가면서 빈 공간이 생겨 상부에 있는 흙과 인공 구조물의 무게에 의해 지반이 가라앉는 현상인데, 이로 인해 도로나 건물에 균열이 생길 수도 있다.
오른쪽 사진은 미국 캘리포니아 산호아킨밸리(San Joaquin Valley)에서 농업을 위해 약 50년간 지하수를 이용한 결과 일어난 지반침하를 보여주는 것이다. 1925년, 1955년, 1977년이라는 표지가 당시의 지표면을 나타낸다. 이지역에서는 최대8.5m의 지반침하가 일어났다.

지하수 과다 사용에 따른 다른 부작용 중의 하나로 해수 침투가 있다.
바닷물과 지하수가 해안에서 힘의 균형을 이루고 있다가, 지하수가 과다하게 사용됨으로써 바닷물이 육지 쪽으로 밀려들어 우물에서 짠물이 나오는 것이다.

결과적으로 관정을 쓸 수 없게 되고, 그 지역 물 공급에 차질을 빚을 수밖에 없게 된다.
우리나라에서도 제주도 성산 지역을비롯해 일부 해안 지역에서 이런 현상이 나타나고 있으며, 그에 대한 대책으로 정부는 해수 침투 관측망을 운영해 감시하고 있다.

강변여과수

강변여과수는 하천 인근에 관정을 설치해 양수를 하면 지하수위가 낮아져 하천수가 유도되는데, 이를 취수하는 것을 말한다. 이렇게 하면 하천수가 대수층의 모래나 자갈 공극을 통과하면서 물리적 여과와 흡착, 생화학적인 분해에 의해 오염물질이나 병원성 세균이 제거되는 이점이 있다. 지표수의 수질이 나쁜 곳에서 특히 유망하며, 안정적인 수원을 제공하고 정수 처리 비용이 줄어드는 장점이 있다.
유럽에서는 130년이 넘는 강변여과수 역사를 가지고 있으며, 우리나라에서는 창원시가 2001년부터 강변여과수를 개발한 이후 계속 시설을 확장하고 있고, 인근 지역에서도 도입을 서두르고 있다.

해수담수화

역삼투압 방식의 원리

바닷물로 값싸게 마실 물을 만들 수만 있다면 인류 물 문제의 상당 부분이 해결될 것이다. 그런데 중동 지역 두바이 등에서는 물 공급을 위해 대부분 이 방법을 사용한다. 우리나라에도 이런 곳이 있다.
바닷물을 먹을 수 있게 하려면 해수에 존재하는 소금 성분들을 제거해야 한다.
그 방법으로는 물을 끓여서 증기로 만든 후에 다시 냉각시키는 방법, 그리고 막(멤브레인)을 이용하는 방법 등 크게 2가지가 있다.
우선 전자는 과거부터 1990년 이전까지 가장 많이 사용되었던 방법으로 중동 지역에 설치된 대부분의 시설은 이 방법에 의한 것이다.

해양심층수

강원도 고성의 해양심층수연구센터

해양심층수 개발 조감도

※참고문헌 - 국토해양부·한국수자원공사, 『물과 미래』, 2008.
- 한국물포럼, 『물이 있는 세상』, 2008년 여름호.
- 한국물포럼, 『물이 있는 세상』, 2008년 가을호.