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새만금호 수질관리 강화 방안 연구 A Study on Measures to Strengthen Water Quality Management in Saemangeum Lake
보고서명

새만금호 수질관리 강화 방안 연구

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A Study on Measures to Strengthen Water Quality Management in Saemangeum Lake
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  • 1. 연구 배경 및 목적
    ■ 새만금호는 방조제 건설 이후 해수와 담수의 유통이 단절되어 수질 문제가 지속적으로 제기되고 있음
    ■ 2010년부터 추진한 수질개선대책으로 새만금호로 유입되는 오염물질은 크게 감소하였으나 수질환경 문제는 완전히 해소되지 않음.
    ■ 2021년부터 해수 유통의 주기와 양을 체계적으로 조정함에 따라 호내 수질은 안정적으로 유지되고 있으나, 해수 유통에 따른 외부 수역의 수질관리에 관한 우려가 커지고 있음.
    ■ 본 연구의 목적은 새만금호 수질을 보다 효율적으로 관리할 수 있도록 현재 수질관리 체계를 분석하고 관련 현안을 해결하기 위한 정책 방향을 제시하는 것임.
    - 새만금호 수질관리와 연관된 육상 및 해양의 주요 관리 정책을 분석함.
    - 새만금이 지니고 있는 독특한 자연환경과 수질을 보전·관리하기 위한 정책의 체계와 특성을 파악함.
    - 새만금호 수질관리에 필요한 현재 및 장래 오염원에 대한 관리 방향과 해양 수질 관리에 필요한 사항을 제시함.

    2. 연구 내용 및 방법
    ■ 새만금 방조제 건설 전후와 해수유통방식의 변경이 새만금호 내·외부 수역의 수질 변화에 미치는 영향을 분석
    - 2000년부터 2024년까지 해양환경측정망과 새만금유역 통합관리시스템의 COD, 총질소(T-N), 총인(T-P), 엽록소-a, 염분 등의 항목을 분석
    - 방조제 건설, 해수유통, 갑문운영 변화를 기준으로 총 6단계(P-1~P-6) 구간을 구분하여 새만금호 내외 수역의 변화를 비교
    · P-1 단계 : 물막이공사 완료 이전(~2006.05)
    · P-2 단계 : 자유 해수 유통(2006.05~2009.12)
    · P-3 단계 : 0.5일 주기 갑문운영(2010.01~2014.12)
    · P-4 단계 : 1일 주기 갑문운영(2015.01~2019.06)
    · P-5 단계 : 4일 주기 갑문운영(2019.07~2020.12)
    · P-6 단계 : 0.5일 주기 갑문운영(2021.01~2022.12)
    - 체류시간 변화와 희석 효과 등 해수유통 기반 수질 개선 메커니즘 분석
    ■ 새만금 수질대책 시행 전후의 새만금호 오염물질 유입량의 변화를 비교하고, 새만금호 오염물질 수용총량을 산정
    - 새만금유역 제2·3단계 수질개선대책 전후 오염물질 유입량 변화를 분석
    - 새만금호 관리수위, 체적, 목표수질 등을 가정하고, 수질 자료에 기초하여 새만금호의 오염물질 수용총량(assimilative capacity)을 Bathtub 모델을 활용하여 추정
    - 만경강·동진강의 오염물질 유입부하량과 새만금호 수용총량을 비교 분석
    ■ 새만금호 내외부 수역의 주요 수질관리정책의 특성 분석
    - 새만금사업법, 물환경보전법, 하수도법, 금강수계법, 해양환경관리법, 어장관리법 등 새만금호 수질관리 관련 법제도 및 정책 분석
    - 육상 수계 관리체계 및 해양 수질관리 체계의 연계 검토
    - 시화호 등 국내 연안 인공호 수질관리 정책 사례 분석

    3. 주요 결과
    ■ 방조제 건설 이후 새만금호 내부 수역의 수질 악화
    - 2006년 대비 2020년의 새만금호는 유기물질과 영양염이 축적되고 해수교환이 제한되었으며, 호내 자정능력이 감소함에 따라 호내 수질은 약 3~4배 정도 악화되었음.
    ∙ COD 평균 농도 : 약 2.5 mg/L → 8.2 mg/L로 증가
    ∙ 총질소 평균 농도 : 약 517 ㎍/L → 1,754 ㎍/L로 증가
    ∙ 엽록소-a 평균 농도 : 약 9.4 ㎍/L → 26.5 ㎍/L로 증가
    - 동 기간 동안 염분은 약 28.6 psu에서 10.2 psu로 감소하여 담수화 현상이 진행되었음.
    ■ 새만금유역 수질개선대책으로 상류에서 유입되는 점오염부하는 감소하였으나, 비점오염원 부하 관리는 미흡
    - 새만금유역 제2단계 수질개선대책을 추진하여 만경강과 동진강에서 유입되던 오염부하량은 약 4~6배 정도 감소되었음.
    - 새만금 상류 지역의 공공하수처리시설을 대부분 고도화함으로써 새만금호로 유입되는 점오염원 부하는 체계적으로 관리하고 있음.
    - 그러나 새만금으로 유입되는 전체 오염부하 중에서 비점오염원 부하가 90%를 차지하고 있어 비점오염 관리정책의 강화가 시급함.
    - 한편 새만금호 내부 수역의 저층에 오염물질이 축적되는 현상에 대한 문제해결 요구가 지속되고 있음. .
    ■ Bathtub 모델을 적용, 새만금호의 오염물질 수용총량을 추정
    - 새만금호 관리수위(-1.5m), 체적, 목표수질 등을 가정하고, Bathtub 모델을 적용하여 새만금호의 오염물질 수용총량(assimilative capacity)을 추정
    ∙ 2024년 기준 새만금호 총인 수용총량은 약 64 톤/년, 총질소 약 720 톤/년, COD는 7,848 톤/년 정도
    ∙ 총인의 수용총량은 농업용지구간은 약 21 톤/년, 도시용지구간은 약 42 톤/년 수용가능
    - 2024년 기준 새만금호내의 총인은 약 56 톤/년 정도 잔류하고 있으며, 이는 수용총량의 약 87.5% 수준.
    - 한편 만경강 및 동진강 상류에서 새만금호 수용총량의 약 1.7배에 해당하는 약 112 톤/년 정도의 총인이 유입되고 있고, 유입된 총인의 약 50% 정도가 새만금호 저층에 축적되거나 외부 수역인 해양으로 배출되고 있음.
    ■ 최근 해수 유통 확대에 따른 새만금호 내부 수역의 수질 개선 확인
    - 2019년부터 2020년까지 신시·가력 갑문을 통해 4일 1회씩 해수를 교환하던 갑문운영 방식을 2021년부터 1일 2회 교환으로 변경함에 따라, 호소내 오염물질의 체류시간이 줄어들고 오염물질 농도 역시 감소함.
    ∙ COD 농도 : 8.2 mg/L → 6.2 mg/L (약 24% 감소)
    ∙ 총질소 농도 : 1,754 ㎍/L → 1,294 ㎍/L (약 26% 감소)
    ∙ 총인 농도 : 96.3 ㎍/L → 66.4 ㎍/L (약 31% 감소)
    ∙ 부유물질 농도 : 24.9 mg/L → 15.2 mg/L (약 39% 감소)
    ■ 시화호 사례 비교 분석을 통한 정책 시사점 도출
    - 시화호의 해수 유통을 확대하여 COD 농도는 17.4 mg/L에서 4.3 mg/L로 감소함. 특히 조력발전소 운영 이후부터는 COD 농도는 1.8~3.2 mg/L 정도로 안정됨
    - 시화호 수질 관리는 오염원의 체계적 관리와 해수 교환을 병행함으로써 관리목표를 달성 중
    ■ 해수 유통 중심의 새만금호 수질관리 정책 추진시 외부 수역의 수질관리에 관한 정책에 관한 관심이 중요
    - 현재 하수방류량은 611,217.0 ㎥/일 정도인데, 새만금사업이 완성되는 2050년 경에는 총 880,000 ㎥/일 규모의 하수가 방류될 것으로 예상되며, 추가되는 약 268,763 ㎥/일은 전량 해양으로 방류될 예정임.
    - 해수 유통과 추가 해양방류에 관한 정책은 새만금호 내부 수역의 오염물질을 외부 수역으로 이동시키는 방식이기 때문에 외부 수역인 해양의 수질관리가 중요함.

    4. 정책 제언
    ■ 현재 새만금호의 수질관리체계는 새만금 상류에서 유입되는 비점오염원을 저감하고 관리하는 대책이 중요
    - 새만금 상류인 만경강·동진강 유역에서 유입되는 오염부하량은 새만금호 오염물질 수용총량의 약 1.7배 수준이며, 대부분이 비점오염원서 기인하는 오염부하임.
    - 새만금사업법, 물환경보전법, 금강수계법, 하수도법 등에 포함된 다양한 비점오염원 관리정책을 새만금 유역에 적용할 수 있는 통합대책이 중요
    ■ 장래 새만금호 수질관리의 주요 정책은 신규 개발사업에 따라 증가하는 오염부하의 배출저감 관리와 해양방류·해수유통의 영향저감 관리가 핵심 분야
    - 향후 본격적으로 추진되는 새만금 개발사업에 따라 점 및 비점오염원에서 배출되는 오염부하가 증가할 것으로 예상되어 체계적인 처리시설 확보 및 시설개선이 중요
    - 다만 신규 처리시설의 방류는 대부분 해양으로 계획되고 있어 새만금호 인근 해양환경에 미치는 부정적 영향을 최소화할 수 있는 대책이 중요함.
    ■ 새만금호 수질관리의 성공은 담수-해수 환경정책의 연계 강화가 중요
    - 새만금호는 상류에서 유입하는 담수와 갑문으로 유입되는 해수가 만나는 독특한 수질 환경임
    - 현재 물환경관리법제와 해양환경관리법제는 수단 및 체계 등이 차이가 있으므로 효과적인 새만금 수질관리를 위해서는 육상수계관리체계와 해양수질관리체계간의 연계 강화가 필요하며, 기후부, 해양수산부, 농림축산식품부뿐만 아니라 광역자치단체의 협력이 중요함.

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