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[기고] ‘붉은 수돗물’…수도관 부식 제어 필요


우달식 (재)한국계면공학연구소 소장

 

박순주 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2019-08-01 07:18:03



▲ 붉은 수돗물 사태가 발생한 지 2개월...각종 대책이 쏟아져 나오지만 정작 근본적인 대책에 대한 논의는 부족해 보인다






인천 서구에서 발생되어 서울 문래동, 경기도 안산.평택 등 전국으로 확산된 붉은 수돗물에 대한 국민들의 시선이 곱지 않다.  


이번 사태로 인해 수돗물에 대한 국민들의 관심이 높아진 것은 사실이나 노후 수도관의 세척이나 갱생 또는 교체 이외에 붉은 수돗물에 

대한 근원적인 대책에 대해서는 아직까지 이렇다 할 방안이 나오지 않고 있는 게 현실이다.  


따라서 인천 서구와 서울 문래동의 붉은 수돗물이 발생된 상황을 간략히 정리하고, 이와 유사한 미국 플린트시의 납 수돗물 사태를 살펴본 후, 

발생 원인과 대책에 대해 이야기 하고자 한다. 



인천 서구 붉은 수돗물 


           

▲ 우달식 (재)한국계면공학연구소 소장



지난 5월 말 인천 서구에서 붉은 수돗물 사태가 발생한지 벌써 2개월가량 지났고, 아직도 시민들에게 안전한 수돗물 공급이 잘 되지 않고 

있다는 지적이다. 

 

이번 사태는 펌프 설비의 전기공사로 인해 풍납취수장에서 인천 공촌정수장으로 들어오는 원수 공급이 중단되면서 시작됐다. 

 

공촌정수장의 수돗물 생산이 중단되자 인천시는 북항 분기점을 통해 수산정수장의 물(water)을 역(reverse)으로 공촌정수장 쪽으로 보냈다. 

이후 공촌정수장 수돗물 생산이 재개되면서 수돗물은 다시 평상시 방향으로 흐르게 됐다. 


환경부 관계자는 물 흐름 방향이 두 번씩이나 뒤바뀌는 과정에서 높은 수압에 의해 수도관 내부에 존재하고 있는 녹이 비늘처럼 일어나며 

벗겨졌을 수 있다고 설명했다. 


배수지를 거치는 인천 청라 국제도시지역은 찌꺼기가 가라앉아 녹물이 덜했지만, 서구 검암동 등지는 배수지를 거치지 않고 직결 급수로 

공급받는 지역이라 녹물이 그대로 공급돼 그 피해가 더욱 컸다. 




서울 문래동 붉은 수돗물 


 

▲ 수도관 세척

<사진=(재)한국계면공학연구소> 



6월19일 인천에 이어 서울 문래동 일대 아파트에서도 붉은 수돗물이 나온다는 민원이 제기됐다.  


문래동 주민들은 올해 3월부터 ‘수돗물에서 녹물로 추정되는 붉은 물이 나온다’는 민원을 제기해 왔다. 


서울시는 6월20일 문래동 4가 328세대를 시작으로 인근 5개 아파트 단지의 식수 사용을 금지하고 긴급 식수 지원을 시작했다. 

또 식수제한 조치 이후 1973년 매설한 노후 수도관에 쌓인 퇴적물이 아파트 저수조로 흘러들었다고 보고 저수조 물을 빼고 관로를 세척해 왔다. 


서울시는 7월12일 영등포구 문래동 주민센터에서 ‘수질 관련 4차 주민설명회’를 열고 “혼탁수 유입으로 식수 사용이 제한됐던 문래동 5개 아파트의 

식수 제한 권고가 오늘(7월12일) 해제됐다”고 밝혔다. 


서울시는 민관합동 조사단과 문래동의 수질 상황을 최종 검토한 결과, 3차례에 걸친 먹는 물 수질기준 60개 항목 검사에서 모든 항목이 수질기준 

적합 판정을 받았다고 설명했다. 


하지만 지역 주민들이 가입한 온라인 커뮤니티에는 여전히 붉은 물이 나온다는 민원 게시 글이 꾸준히 올라오고 있다. 




美 플린트市 납 수돗물  

미국 미시간주 플린트시(市)는 디트로이트 북서부에 위치한 인구 10만명이 살고 있는 공업도시이다.  


이곳은 휴런 호수를 상수원으로 하는 디트로이트 시에서 수돗물을 공급받다2014년 4월부터 예산절감 차원에서 식수원으로 부적합한 플린트 강(river)

에서 물을 끌어오기 시작한 후 수도관 부식이 촉진돼 납(Pb) 오염 사태를 맞았다.  


플린트 강의 수질은 부식성을 띄고 있어 노후 수도관에서 납이 용출됐고, 그 결과 시민 6000~1만2000명의 혈중 납 농도는 심하게 높았다. 


결국 건강상 커다란 문제를 겪게 됐고, 12명을 죽인 레지오넬라증(Legionellosis)의 원인이 됐다. 2015년 12월 플린트시는 비상사태를 선포하게 됐고, 

주민들에게 병(bottle)물을 공급하기 시작했다.  


동시에 정수장에 부식억제제를 투입해 노후 수도관의 부식 제어를 하고, 상수원을 다시 디트로이트 상수도 시스템으로 전환했다.  



붉은 수돗물 원인은? 

   

    ▲ 우리나라 상수원은 알칼리도와 경도가 낮은 연수 특성을 가지고 있어 수도관의 부식 관리에 불리한 수질특성을 갖고 있다.  


우리나라 상수원은 유럽이나 미국과 달리 알칼리도와 경도가 낮은 연수 특성을 가지고 있어 수도관의 부식관리에 불리한 수질특성을 갖고 있다. 

이는 국내 지질의 절반 이상이 화강암, 화강편마암 등으로 되어있는 것과 관련이 있다. 


여기에 정수처리 과정에서 주입되는 응집제 및 소독제가 산화제이다 보니 pH(산화도)는 낮아져 더욱 수도관의 부식이 가중되고 있다. 


그리고 부식성이 강한 수돗물에 의해 금속 수도관의 부식 현상이 가속화되어 물과 접하고 있는 수도관 표면에서 철분(Fe2+)의 용출과 Fe(OH)3의 

침전이 발생한다.


수도관 표면의 철(Fe)은 물과 산소가 있으면 이온 상태로 용출된다. Fe(OH)2(수산화제1철)은 용존산소에 의해 산화해 Fe(OH)3로 변화한다.  


Fe(OH)3(수산화제2철)는 Fe(OH)2에 비해 물에 용해되기 어렵기 때문에 모두 침전해 이른바 붉은 녹(Fe2O3⋅3H2O)이 된다. 


수도관 부식이 진행돼 노후화되면 붉은 녹의 양이 수중에 많게 되면서 붉은 수돗물 문제가 발생하게 되므로 부식 현상과 붉은 수돗물 문제는 밀접한 

상관관계를 갖게 된다.


결국 국내에서 발생하고 있는 붉은 수돗물은 pH와 칼슘 경도가 낮아 부식성이 높은 상수원을 이용하면서 정수처리 과정에서 응집제 및 소독제의 

약품주입으로 인해 더욱 부식성이 증가하기 때문에 필연적으로 나타날 수밖에 없는 현상이라고 볼 수 있다.




근본 대책은?

정수처리 공정에서 강화된 먹는 물 수질 기준을 만족시키는 양질의 수돗물이 생산되었다 할지라도 생산된 수돗물이 송수관과 배·급수관을 경유하는 

동안 관망 내의 부식 현상을 억제하지 못하면 붉은 수돗물은 언제든지 나올 수밖에 없는 것이 현실이다. 


미국, 일본 등 선진 외국에서는 반드시 정수장에서 수도관의 부식을 막는 별도의 처리과정을 거치지만, 국내 정수장에서는 이런 절차를 생략하는 

바람에 수도관의 부식과 녹물이 심한 것은 어쩔 수 없는 현상이다. 


따라서 정수장에서 정수처리 후 소석회(수산화칼슘(Ca(OH)2))와 이산화탄소(CO2)를 첨가하면 수돗물의 부식성을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 수도관 

내에 얇고 단단한 탄산칼슘 피막이 형성돼 녹이 떨어져 나오는 것을 막을 수 있다. 


실제로 미국과 일본에서는 대부분의 정수장에서 부식성을 조절한 다음 수돗물을 공급하는 것으로 알려져 있다. 


미국은 1991년 LCR(Lead and Copper Rule)이 제정된 이후 급수인구 3300명 이상일 때는 수도관의 부식제어 방법을 정수장에서 채택하고 있다. 


수도관 사용 역사가 오래된 미국은 노후배관이 많기 때문에 정형화된 부식제어 약품을 사용하는 것이 아니라 정수장 자체 실험을 거쳐 최적의 부식억제 

방법을 사용하고 있다.


일본은 국가 수질관리 목표에서 부식성 지수(Langelier Saturation Index)가 –1에서 0사이에 있어야 한다고 규정하고 있다. 부식성 지수는 ‘음(-)의 값’이 

클수록 부식성이 강하다.



 

▲ G정수장 소석회 주입 장면 <사진=(재)한국계면공학연구소>  



미국은 먹는 물 수질기준 부식성 항목에 ‘비부식성(non-corrosive)일 것’이란 기준을 제시하고 있다. 

 

한국은 선진국과 같이 부식성 지수의 도입 필요성을 깨달아 수돗물의 부식성 관리를 위해 2012년 7월부터 부식성 지수(LSI, Langelier Saturation Index)

를 먹는 물 감시항목으로 지정해 관리하고 있다. 


그러나 아직까지 관리범위는 정해지지 않고 있다. 국내 수돗물의 부식성 지수는 보통 –1을 밑돌고 있으며, -3 이하의 매우 강한 부식성을 보이는 

경우도 있다.


따라서 큰 비용을 들여 노후된 관을 교체한다고 해도 수돗물의 부식성을 낮추지 않으면 곧바로 수도관은 녹이 슬고 결국 녹물 즉, 붉은 수돗물은 

나올 수밖에 없다. 


수도관에 녹이 발생하면 세균 성장도 우려되기 때문에 부식성 조절은 매우 시급하다. 


노후 수도관의 세척, 갱생 또는 교체에 앞서 정수장에서 소석회와 이산화탄소를 주입해 수돗물의 부식성을 조절함으로써 수도관의 부식을 제어하는 

것이 붉은 수돗물을 막을 수 있는 근본적인 대책인 것이다. 


<본지의 편집 방향과 다를 수 있습니다>




출처 : 환경미디어 http://www.ecomedia.co.kr/news/newsview.php?ncode=1065565137212960

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