비점오염원 저감시설

왜 배우는가: 비점오염원은 배출 지점이 불특정해 관리가 어렵고, 도시화로 유출 부하가 늘면서 저감시설의 필요성이 커졌다. 기출 문항은 정의, 발생원인, 저감시설의 구분을 함께 묻는 경우가 많아 기초 개념으로 정확히 익혀야 한다.

출제 이력: 제138회 2교시 5번, 제134회 2교시 3번, 제123회 1교시 8번, 제113회 4교시 3번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

비점오염원 저감시설은 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등 불특정 장소에서 배출되는 수질오염물질을 제거하거나 감소시키는 시설이다.

비점오염원은 배출 지점이 특정되지 않은 넓은 지역에서 강우와 함께 오염물질을 내보내는 오염원을 말한다. 이에 대응하는 비점오염 저감시설은 이러한 배출원에서 나오는 오염물질을 제거하거나 감소시키는 시설이며, 답안의 첫 줄에는 이 정의를 두고 시설의 구분과 선정 기준을 이어서 쓰는 것이 기본이다. 정의는 「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」이 규정한 개념을 따른다.

비점오염 저감시설은 크게 자연형 시설과 장치형 시설로 구분된다. 세부적으로는 저류형, 인공습지형, 침투형, 식생형이 자연형 계열이고, 여과형, 와류형, 스크린형, 응집·침전 처리형이 장치형 계열이며, 생물학적 처리형이 추가로 있다. 이 구분이 이후 장단점과 선정방법을 설명하는 기준이 되므로 키워드를 먼저 정리해 둔다.

핵심 키워드는 다음과 같다.

• 비점오염원: 불특정 장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 배출원이다.
• 비점오염 저감시설: 비점오염원에서 배출되는 수질오염물질을 제거하거나 감소하게 하는 시설이다.
• 자연형 시설: 식생, 토양, 습지의 여과·침투·정화 기능을 이용하는 시설이다.
• 장치형 시설: 여과, 와류, 스크린, 응집·침전 등 장치로 유출수를 처리하는 시설이다.
• 초기우수: 강우 초기에 지표의 오염물질이 집중적으로 씻겨 나오는 유출수이다.
• 불투수면: 아스팔트·콘크리트 등으로 포장되어 빗물이 스며들지 못하는 면이다.

2. 개념 풀이

정식 정의는 비점오염원을 도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등으로서 불특정 장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 배출원으로 규정한다. 점오염원인 폐수배출시설이나 하수발생시설은 관거나 수로를 통해 한 지점으로 오염물질을 내보내므로 배출 위치와 배출량을 예상할 수 있다. 반면 비점오염원은 배출 위치가 명확하지 않고 배출량이 강우 같은 기상 조건에 크게 좌우된다는 점에서 구분된다.

비점오염의 원리는 강우나 융설이 지표 위와 토양 속을 지나며 오염물질을 운반하는 데 있다. 빗물이 흐르면서 토양 입자, 유기물, 영양염류, 농약, 기름, 중금속을 함께 실어 하천이나 호소로 보내며, 이 과정에서 오염물질은 우수유출수에 희석되어 낮은 농도로 이동한다. 따라서 비점오염 저감시설은 오염원 자체를 다루기보다 유출 경로에서 오염물질을 가두고 걸러 내는 방향으로 작동한다. 대부분의 비점오염 유출은 우수유출과 동시에 일어나므로, 우수유출량을 줄이는 시설은 비점오염 저감량도 함께 늘린다.

초기우수는 강우 초기에 먼지, 유류, 중금속 등이 집중적으로 씻겨 나오는 유출수이다. 오염물질 농도가 처음 들어오는 유출수에서 높게 나타나므로, 장치형 시설은 이 구간을 우선 포집하도록 설계하는 것이 일반적이다. 시설 설계의 핵심은 강우 초기 유출수 처리 여부이다.

불투수면은 아스팔트나 콘크리트 등으로 포장되어 빗물이 지하로 스며들지 못하는 면이다. 불투수면이 전체 지표면적에서 차지하는 비율이 커질수록 유출량과 유출속도가 커지고 침투량은 줄어든다. 불투수면적률이 낮고 물순환율이 높을수록 수질오염을 막고 하천의 생물 다양성을 확보하는 데 유리하다.

자연형 시설은 식생, 토양, 습지가 가진 여과·침투·정화 기능을 이용한다. 우수를 저류하고 침투시키며 유출을 지체시키기 때문에 유량 감소에 따른 오염부하 저감 효과가 추가로 생긴다. 반면 장치형 시설은 물리·화학적 장치로 협잡물과 부유물질을 직접 제거한다. 두 시설은 처리 원리가 다르므로 답안에서는 원리 차이를 먼저 밝히고 특징을 이어서 쓴다.

3. 등장 배경과 필요성

비점오염 저감시설이 필요해진 배경은 비점오염원이 점오염원과 달리 관리가 어렵다는 데 있다. 점오염원은 배출 지점이 확인되어 처리장에 모아 처리할 수 있지만, 비점오염원은 넓은 면적에서 오염물질이 흩어져 나오므로 단일 처리장으로 처리하기 어렵다. 그래서 저감시설은 발생 지역에 분산 설치하는 방식으로 접근해야 하며, 설치가 편리하고 관리가 용이한 단순한 구조여야 한다.

도시화는 필요성을 더 키웠다. 도로, 주차장, 건물이 늘어나 불투수면이 커지면 강우 유출량이 증가하고, 강우 초기에 쌓인 오염물질이 짧은 시간에 수계로 들어온다. 이때 오염물질을 유출 단계에서 줄이는 시설이 있어야 하천 수질을 지킬 수 있다. 환경부의 비점오염원 관리 사업에서도 저감시설의 설치와 운영이 주요 비중을 차지한다.