차시명: 14주차 제3강

주제: 수자원 2부 – 수자원의 개발과 이용

동기 유발:  수자원도 다른 지구 자원들과 함께 지구가 우리에게 주는 매우 소중한 선물입니다.  우리가 쓸 수 있는 이 수자원은 얼만큼이나 될까요? 우리는 이 수자원을 어디에 사용하며, 어떤 종류의 수자원으로 이 소비를 감당하고 있을까요?  더욱 질 좋고 풍부한 수자원을 확보하기 위해서는 어떤 노력이 필요할까요?  이 단원에서는 이와 같은 질문들에 대해 어떻게 답변할 수 있는지살펴봅니다.

학습 목표: 수자원의 이용 현황, 지표수 및 지하수 자원의 비중, 그리고 수자원 개발을 위한 적용 기술 등에 대해 파악하자

강의 타이틀: 6. 수자원 – 6-2. 수자원의 개발과 이용

[slide #1]

우리는 예로부터 다양한 분야에서 물을 개발하고 이용해 왔습니다. 문명의 발달은 물이 없었다면 아마 불가능 했을지도 모릅니다. 세계 4대 문명의 발상지가 모두 주요 하천에 인접해 있다는 점, 그리고 고대의 도시와 국가 도읍들의 입지가 항상 물의 확보가 원활한 곳이었다는 점 등이 이를 잘 증명하고 있습니다.

세계 4대 고대 문명인 메소포타미아, 인더스, 황하, 및 이집트 문명은 각각 티그리스, 유프라테스 강, 인더스 강, 황하 강, 나일 강을 끼고 발달하였습니다.,

우리나라 고대국가들의 수도도 한결같이 주요 하천을 끼고 있습니다. 또 용수를 확보하기 위해 삼국시대 이전부터 김제 벽골제, 밀양 수산제, 제천 의림지 등의 저수지를 조성한 것으로 알려져 있습니다.

[slide #2]

현대에 들어 수자원은 농업, 생활, 상수도, 발전, 제조업, 광업 및 기타 여러 분야에서 더욱 다양하게 개발·이용되고 있습니다. 전세계적으로 보면 2010년 기준 수자원의 67%가 농업용수로 사용되어 수자원의 가장 많은 부분이 농업을 위해 이용되는 것으로 나타났으며, 이 밖에  생활용수로 9%, 상수도로 8%, 발전용으로 7%, 제조업으로 4%, 광업에 2% 사용되었습니다.

[slide #3]

수자원은 인구 증가와 산업의 고도화에 비례하여 더욱 많은 양을 필요로 하게 될 것이고, 그 결과 미래에는 지금보다 더 많은 사람들이 물부족으로 고통받게 될 것입니다.

(그래프의 해당 부분 강조)

이 그래프는 OECD와 Water Resource Group이 지구 전체 인구, 물부족으로 고통 받는 인구, 부문별 필요 수자원 량, 수자원 부족량 등에 대해 2005년 수집된 자료와 2030 예측된 값을 서로 비교한 것입니다. 이들 보고서에 따르면 2030년에는 지구 인구가 80억 이상으로 증가할 것이고 그 중 거의 반 정도의 인구가 물 부족으로 고통을 겪을 것이며, 물 사용량은 7000조 리터로 늘어날 것이며, 부족한 물의 양은 거의 2000조 리터에 상당할 것이라고 예측하였습니다.  이는 곧 앞으로 수자원의 확보가 각국의 흥망을 가를 수도 있음을 나타내는 것입니다.

[slide #4]

(설명에 따라 해당 부분 강조)

2007년 강수량으로부터 계산된 우리나라 수자원 총량은 약 1,300억 톤 정도되는데, 이중 42%는 증발산 및 차단 등으로 손실되고, 58%가 수자원으로 이용 가능합니다. 하지만, 이 이용 가능 수자원의 대부분은 바다로 유실되고 당초 총량의 26%만이 실제로 이용되었습니다.  이 중에서 댐과 하천을 포함한 지표수 이용이 23%를 차지하는 반면, 지하수 의존율은 약 3%에 그치고 있습니다. 우리나라의 경우 계절적 유량변화가 심하고 오염에 취약한 지표수 의존율이 d이처럼 지나치게 높다는 것이 문제점으로 인식되고 있습니다.

[slide #5]

우리나라의 부문별 수자원 이용 현화을 살펴보면 농업용수가 54%, 유지용수가 20%, 생활용수가 17%, 그리고 공업용수 9%를 차지해, 농업용수로 가장 많이 사용되는 것으로 나타났습니다.  유지용수란 수질보전 및 어업, 수상 운송, 동식물의 보호 등 하천에서 흐르는 물의 정상적인 기능과 상태를 유지하기 위해 사용되는 물인데, 국제적 기준에서 수자원 이용 통계를 낼 때 잘 나타내지 않는 부문입니다.  이 유지 용수를 제외하고 부문별 세계 평균 수자원 소비량과 우리의 소비량을 비교해보면, 우리가 농업용수와 공업용수는 비슷하게 사용하지만 생활 용수의 사용 비중이 좀 더 높음을 알 수 있습니다.

[slide #6]

우리나라는 용수확보, 홍수조절 및 발전 등의 다양한 목적을 위해 다목적댐, 관개용댐, 용수전용댐, 홍수조절용댐과 수력발전용댐 등을 건설하였습니다. 다목적댐은 생활, 산업, 농업용수를 공급하고 홍수조절 및 수력발전 등의 많은 목적으로 건설한 댐입니다. 우리나라에는 현재 15개 이상의 다목적댐이 건설되어 운영되고 있습니다.

[slide #7]

이 사진은 다목적댐 중의 하나인 소양강댐의 모습을 보여주는 것입니다.

관개용댐은 순수하게 농업용수를 공급하기 위해 건설된 댐으로 그 수가 만개가 넘으며, 그 크기는 천차만별입니다. 용수전용댐은 주로 도시나 산업단지에 생활용수와 공업용수를 제공하기 위해 건설되었으며,

[slide #8]

홍수조절용댐은 홍수 조절만을 목적으로 지어진 댐으로, 대표적인 예로 평화의 댐을 들 수 있습니다. 이 댐은 평상시에는 비워두었다 유사시에 물을 저장하려고 지어진 댐입니다.

[slide #9]

수력발전용댐은 낙차를 이용하여 발전기를 돌려 전기를 생산하기 위해 건설된 것으로 대표적인 것으로는 청평댐이 있습니다.  우리나라에서는 화력발전이나 원자력발전에 비해 수력발전의 비중이 매우 낮습니다.

한편 우리나라에서 수자원 확보 및 홍수조절을 위해 지금까지 많은 댐을 건설하였으나, 이는 생태계 및 자연환경의 보전이라는 세계적 패러다임에 역행하는 일입니다.  해외 선진외국에서는 오히려 건설된 댐을 허물고 다시 자연형 하천으로 되돌리고 있어, 이와 같은 정책에 대해 심각하게 다시 되돌아 볼 필요가 있습니다.

[slide #10]

(설명에 따라 해당 국가 진하게 표시)

우리나라 수자원 총이용량 중 지하수가 차지하는 비율은 평균 13% 정도 밖에 안 될 정도로 매우 낮은 반면, 선진 외국에서의 지하수 비중은 이보다 훨씬 높은 편입니다. 예를 들면, 덴마크는 지하수 이용률이 무려 97%에 달하며, 룩셈부르크는 52%, 슬로바키아는 48%를 차지합니다. 미국, 영국, 프랑스는 상대적으로 자하수 이용률이 낮은 국가임에도 불구하고 각각 그 이용률이 24%, 19%, 17%를 차지하여 한국보다 더 높은 것을 알 수 있습니다. 그 외의 선진국들은 최소 이들보다는 지하수 이용률이 더 높습니다.  이는 지표수 위주의 우리나라 수자원정책이 바뀌어야 한다는 점을 시사합니다.  한편 세계 각국의 1인당 물이용량을 살펴보면, 우리나라는 1인당 물이용량이 상당히 높은 국가임을 알 수 있습니다.  이것은 우리나라가 물낭비 국가에 해당한다는 뜻으로, 국민들의 물절약에 대한 인식과 실천이 필요하다는 것을 나타냅니다.

선진 외국의 경우 국민의 건강과 직결되는 먹는 물에 대한 지하수 의존율은 70 내지 100%로 매우 높은 편입니다. 먹는 물 만큼은 지표수보다는 깨끗한 지하수를 공급하려하기 때문입니다.

[slide #11]

(설명에 따라 해당 부분 진하게)

우리나라에서도 이제는 흔히 먹는 샘물로 알려진 많은 종류의 제품이 병에 담겨 판매되고 있습니다.  이 제품들은 모두 암반 지하수입니다. 국민의 수돗물 에 대한 불신과 건강에 대한 관심이 높아지면서 국내에서 먹는샘물에 대한 소비가 급증하고 있습니다. 예를 들면, 우리나라 먹는샘물 총 판매액은 2000년도에 1470억원에 불과하였지만, 15년 후인 2015년에는 7000억원 달해 무려 5배 가까이 증가하였습니다.

국내에서 시판되는 먹는샘물 브랜드 수는 70개가 넘었으며, 최근에는 외국의 먹는 샘물 수입도 급증하고 있습니다. 그 결과 한병 물값이 같은 양의 휘발유값보다 비싼 먹는 샘물까지 등장하게 되었습니다. 그러나 지나친 먹는물 시장팽창은 난립에 따른 수질오염, 수량 고갈 및 지반침하를 초래할 수 있으며 또 한병의 물을 마시기 위해 지나치게 많은 화석연료가 소모되어 지구온난화를 부채질할 수 있습니다.

몇몇 사람들에게는 고급 물에 대한 욕구가 지나쳐, 인간 발길이 닿지 않았던 남북극, 빙하수, 알프스 만년설 등의 지역 물에 대한 판매로 까지 이어지고 있습니다. 최근에는 건강증진에 대한 특별한 효과를 기대하며 깊은 바닷물을 뽑아 화학처리를 한 고가의 해양심층수가 관심을 끌고 있기도 합니다.

인구증가 및 산업발전에 따라 급증하는 물수요를 충족시키기 위하여 새로운 수자원 확보기술 등이 연구되고 있습니다.

[slide #12]

지하수 인공함양기술, artificial storage and recharge, 즉 ASR이라 부르는 기술도 그 하나인데 물수요가 적은 계절에 버려지는 빗물 등을 모아 지하로 침투시켜 저장하고 물이 필요한 시기에 뽑아 사용하는 것입니다. 우리나라의 경우 제주도에서 이와 같은 인공함양기술을 이용하여 다량의 빗물을 지하에 저장하고 있습니다.

이외에도 해안 근처에서 무위로 버려져 바다로 들어가는 지하수를 지하에 차수벽을 이용하여 인공적인 댐을 만들어 물을 저장 및 확보하는 지하댐 기술이 개발 적용되고 있습니다

[slide #13]

또한 하천수의 나쁜 수질을 개선하기 위하여 강변여과를 하여 취수하는 기술도 발전된 형태의 수자원 이용 기술입니다.

지금까지 수자원이 어떻게 이용되는지, 어떠한 종류의 수자원이 얼마나 이용되는지, 그리고 수자원 확보를 위해 어떠한 기술이 적용되는지에 대해 알아보았습니다.

다음 시간에는 수자원의 오염에 대해 살펴보도록 하겠습니다.

안녕히 계십시오.

[끝]

심화 토론:

우리나라가 물부족 국가라는 이야기를 들어보셨나요? 우리나라 수자원 현황과 수자원 이용량을 바탕으로 이것이 사실인지 조사해봅시다. 물부족 국가라고 판단하는 근거는 무엇이며, 이 판단 근거는 타당한 것인지 따져봅시다.