[미국] 연방개척국(Bureau of Reclamation), 안정적 농업용수 공급을 위한 하천 유지수량 확대 20161019
가장 큰 관개용수 제공자로서 서부지역에서 필요한 농업용수의 20% 제공
2024-06-15 오전 10:41:43
□ 안정적 농업용수 공급을 위한 하천 유지수량 확대
◇ 수량관리를 위한 전략적 계획 수립․집행
○ 1902년 설립된 미연방개척국은 미국의 하천 및 수자원 관리를 위한 내무부 산하 연방행정기구로 하천관리 중 수량분야 관리를 중점적으로 담당하고 있으며 이를 위해 댐, 수로 등을 건설하고 관리하는 프로젝트를 진행하고 있다.
3,100만 명에게 식수를 공급하며, 미 전체 과채류 생산의 60%를 담당하는 농촌지역에 농업용수 공급하는 한편, 수량관리를 위한 전략적 계획을 수립하고 다양한 프로그램을 실행한다.
○ 미국의 유역관리는 초기 서부시대 유역종합개발에서 시작되었는데 이 당시는 연방정부가 주도적으로 유역 및 수자원을 개발하기 시작하였다.
대규모의 수자원 개발을 연방정부의 수자원 관련 기관들이 독점하면서 주정부나 지역주민의 의사 반영과 통합적인 사업의 추진이 이루어지지 않았다.
그러나 수자원 개발과 행정체계에 대한 연구가 잇따르면서 1933년에 미국 유역관리의 대표기구라 할 수 있는 테네시유역관리청(TVA, Tennessee Valley Authority)이 발족되었다.
이때부터 미국은 단순 목적의 수자원 개발이 아닌 유역 종합개발이라는 측면에서 수자원을 개발하고 수자원 정책을 추진하게 되었다.
▲ 개척국 관할 지역과 지역사무소의 위치[출처=브레인파크]
○ 개척국은 17개 주를 아우르고 있으며 워싱턴 D.C, 덴버, 콜로라도 상류지역, 대평원 지역, 콜로라도 하류지역, 태평양 중서부지역, 태평양 북서부 등 7개의 지역사무소가 있다.
◇ 미국의 수자원관리 체계
○ 현재 미국의 수자원관리 임무는 크게 연방정부, 주정부, 그리고 전문기관인 미공병단, 개척국, 지질조사국, 환경청(EAP) 등으로 분할되어 있다. 연방정부는 최상위 계획을 수립하고 물 배분을 결정한다.
주 정부는 정책의 유연한 적용과 가뭄 및 홍수에 대비한 수자원정책을 수립한다. 미국 내 수자원 관련 조직들 중에서 대표적인 기관은 환경청, 지질조사국, 개척국, 공병단 등이 있다.
○ 공병단(COE)은 댐 개발, 하천관리, 홍수피해규모 예측, 기술적 지원을 맡고 있으며, 연수단이 방문한 개척국(USBR)은 수자원 및 자연자원의 관리·개발 업무를 맡고 있다. 지질조사국(USGS)은 물이용 자료, 유역조사 및 유역정보를 제공하며 기술을 개발한다.
환경청(EPA)은 미국 내 수자원 관리를 환경 측면에서 규제하고, 테네시유역관리청(TVA)은 홍수피해 예방을 위한 개발계획 수립과 통합유역개발 업무를 맡고 있다.
이밖에 기상청은 강우예측 및 분석, 자연자원보호국은 기상청과 함께 홍수 예경보시스템 운영, 국립공원관리국은 국립공원보호 및 홍수피해 최소화 업무를 각각 담당하고 있다.
◇ 미 서부 지역의 중요한 수자원 제공원
○ 개척국은 후버댐을 포함한 17개 주의 댐 337개, 58개의 수력발전소를 관리하고 있으며, 수력발전과 운하 건설 및 관리 등 186개의 다양한 프로젝트를 수행하고 있다.
○ 개척국은 산하 연구기관인 기술서비스센터(Technical Service Center, TSC)를 통해 물과 전력자원 문제에 대한 과학적인 솔루션을 제공하고 있으며, 500여 명의 과학자와 엔지니어로 구성된 세계적 수준의 재료 및 유체공학연구소를 운영하고 있다.
○ 개척국은 하천과 산림 등 주변 자연환경을 관광자원으로 활용하기 위해 11개 국립야생동물보호구역을 지정해 캠핑, 하이킹, 사냥 등의 사업도 하고 있다.
◇ 해수 담수화 등 물 부족 대책 개발
○ 연방개척국은 관리와 개발이라는 기존 과제에서 환경보호와 경제 성장을 위한 지속가능한 자원 개발 및 보호라는 한 단계 발전된 과제를 수행하기 위한 다양한 프로젝트와 해결책을 모색하고 있다.
최근에는 물 부족 해결을 위한 연구 중 하나로 미국국제개발처(USAID)와 함께 메사추세츠 공과대학(MIT) 기술팀이 지원하는 효율적인 해수 담수화 기술개발을 하고 있다.
◇ 미 연방 내무부 회의실에서 브리핑 청취
○ 미 연방 개척국은 미 내무부 건물에 입주해 있다. 연수단은 내무부 건물 7층에 있는 회의실에서 개척국 관계자로부터 브리핑을 받고 질의응답을 했다. 연수단을 맞이해 준 개척국 관계자는 국제협력부(International Affairs Specialist) 크리스틴 스미스(Kristine T. Smith), 중서부 연락관(Mid-Pacific Regional Liaison) 해리 호너(Harry Horner), 북서부(Pacific Northwest Regional Liaison) 연락관 크리스 케이트(Chris Keith) 등이었다.
○ 본격적인 개척국의 브리핑에 앞서 이번 연수단의 단장을 맡고 있는 이항로 진안군수의 발표가 있었다. 이 군수는 섬진강 환경행정협의회의 결성 동기와 역할 및 현안사업에 대해 간단히 발표를 하고 “선진화된 수자원 관리시스템을 배우기 위해서 방문한 연수단을 따뜻하게 환대해 준데 대해 감사드린다.”고 말했다.
○ 한국 측 발표에 이어 첫 번째 브리핑을 맡은 국제협력부 크리스틴 스미스는 ‘개척국의 현황과 주요사업’에 대해 발표했다.
◇ 첫 번째 브리핑, 개척국의 현황과 주요사업
○ 미 내무성 산하에는 9개 부서가 있는데, 이 중 하나가 개척국(Bureau of Reclamation)으로 현재 에스테반 로페즈(Estevan Lóopez)가 국장이다.
미국에서 물 관리와 관련된 기관은 많다. 개척국은 수자원을 개발하고 관리하는 역할을 맡고 있으며, 미 공병단(U.S. Army Corps of Engineers)은 주로 홍수관리를 도맡아 한다.
○ 미국은 워낙 면적이 넓어 강수량도 지역마다 큰 차이를 보여주고 있다. 미국 전역의 강수량 지도를 보면, 서부와 동부의 강수량이 매우 큰 차이를 보이고 있다는 것을 알 수 있다. 동부는 강수량이 충분한 편이지만 서부는 적게는 120mm에 불과한 지역부터 최대 강수량이 1,000mm를 넘지 않는 지역이 대부분이다.
개척국의 초기 임무는 주로 관개시설을 설치하는 것이었는데, 114년이 지난 지금은 활동영역이 매우 넓어져, 현재는 17개 주에서 수력발전, 레저, 홍수관리, 생활용수, 농업용수 등 용도별로 용수를 제공하고 있다.
미국에서 가장 많은 용수를 공급하는 수자원 관리부서의 역할을 하면서 55개 수력발전소에서 미국 전체 전기의 15%를 공급하는 전기공급자이며, 하천 생태계 보호까지 업무영역에 포함하는 등 지속가능성을 염두에 둔 다양한 활동을 하고 있다.
◇ 미국에서 가장 큰 관개용수 제공자
○ 개척국은 미국에서 가장 큰 관개용수 제공자로서 서부지역에서 필요한 농업용수의 20%를 제공하고 있다. 또한 3,100만 명이 사용할 수 있는 생활용수를 공급한다.
홍수통제 기능도 수행하며, 9000만 명 정도가 이용하는 레저용 물도 관리하고 있다. 이 밖에 환경 보호를 위한 어족자원 관리, 멸종 위기종 관리, 생태계 보호 등에 관한 업무도 추진하고 있다.
○ 서부지역의 인구 증가에 따라 지속적으로 수자원을 개발해야 할 필요성은 증대하고 있지만, 사람들의 생각이 변하면서 환경보호 문제 또한 고려하지 않을 수 없다.
○ 가장 큰 어려움은 인구가 지속적으로 증가하고 있다는 점이다. 2000년에서 2009년까지의 인구 증가 추세를 나타낸 지도를 보면, 빠르게 증가하는 지역이 점차 늘어나고 있다.
색깔이 짙어질 수록 인구가 더 빠르게 증가하고 있다는 것을 표시한다. 인구 증가에 따라 생활과 산업 활동에 필요한 용수 공급이 제때 이뤄져야 하지만, 기후변화가 가속화되면서 오히려 건조지역은 늘어나고 국민들의 환경에 대한 인식은 날로 높아져 무작정 용수공급을 늘리기도 쉽지 않다.
이런 문제에 어떻게 대처할 것인지가 개척국의 최대 현안이라 할 수 있다. 이와 같은 미래에 대한 이런 불확실성을 해결하기 위해 법률을 제정하고, 농업양식의 변화를 이끌어내는 등 자연의 변화에 맞춘 정책개발에 개척국은 많은 노력을 기울이고 있다.
▲ 2000년에서 2009년까지의 인구 증가 추이를 나타낸 지도[출처=브레인파크]
◇ 9개 담수화 프로젝트에 보조금 지급
○ 한편, 개척국은 담수화 프로젝트에 보조금을 지급하는 등 담수화 사업에도 많은 투자를 하고 있다. 담수화 및 물 정화 요구에 대응하기 위해 9개의 연구 프로젝트와 파일럿 연구에 140만 달러의 보조금을 지급할 예정이다.
개척국의 담수와 및 물 정화 연구 프로그램은 4개의 연구소 규모의 프로젝트와 3개의 파일럿 테스트 프로젝트에 기금을 지원되며, 이전에 발표한 2개의 파일럿 규모의 프로젝트에도 2년 동안 기금을 제공할 계획으로 있다.
○ 연구소 프로젝트는 특정 공정이 실현가능한지 결정하고 실험하는 작은 규모의 연구로 1년 동안 기금을 지원 받는다. 최대 지원 가능금액은 한 프로젝트 당 15만 달러이다.
또한 파일럿 규모의 프로젝트는 기술을 실증하는 연구로 큰 규모에서의 공정의 적합성과 물리적 실행가능성을 실증하는 것을 목표로 하고 있다.
한편 선택된 파일럿 프로젝트가 일 년 동안 충분한 실험을 달성하면 2년에 추가적인 기금을 지급 받을 수 있다고 한다.
○ 두 번째 브리핑을 맡은 중서부 연락관 해리 호너(Harry Horner)는 ‘샤스타댐의 수온 관리 기술’이라는 제목으로 부족한 수자원이지만 효율적으로 이용하기 위해 어떤 기술을 개발해서 활용하고 있는지를 중심으로 발표했다.
▲ 센트럴 프로젝트로 만든 11개의 수력발전소 위치[출처=브레인파크]
◇ 두 번째 브리핑, 샤스타댐의 수온 관리 기술
○ 개척국에서 분류하는 중서부란 ‘캘리포니아와 네바다 주를 포함하는 지역’을 말한다. 중서부에서 가장 중요한 사업이 ‘센트럴밸리 프로젝트’이다.
북부 캘리포니아부터 중부까지 이어지는 수자원 공급 프로젝트로 수자원 관리와 관련해서는 세계적으로 가장 규모가 큰 프로젝트라고 한다.
미 개척국은 댐 18개, 수력발전소 11개를 건설하는 이 프로젝트를 통해 250여 만 명의 주민에게 생활용수를 공급하고 300만 에이커에 이르는 면적에 농업용수를 공급하는 것은 물론, 홍수 통제에도 획기적인 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
▲ 센트럴밸리 프로젝트의 조감도[출처=브레인파크]
○ 센트럴밸리는 농업지역으로 모두 250종의 곡물이 재배되고 있고, 이를 통해 170억 달러의 수익을 올리고 있다. 미국에서 소비되는 과일의 40%, 채소의 25%가 이곳에서 생산될 정도로 미국 농업의 중심지역이라 할 수 있다.
○ 최근 이 지역에서 재배하는 작물이 밀 옥수수 등의 단년생 작물에서 포도와 같은 다년생 작물로 바뀌면서 용수 이용 패턴이 변하고 있어 이에 부응하는 수자원 관리 기술개발이 매우 중요한 과제로 떠오르고 있다.
○ 또 하나의 문제는 매년 강수량이 일정하지 않고 기복이 심하다는 것이다. 최근의 사례만 보더라도 2011년은 기록적으로 강수량이 많았지만, 2014년 이후는 가뭄이 계속되고 있다.
▲ 시에라 네바다 산맥의 강설량 비교 2013년(좌)과 2014년(우)[출처=브레인파크]
○ 가뭄을 예측하는 척도 중의 하나가 시에라 네바다 산맥의 강설량이다. 그런데 2013년과 2014년의 강설량을 비교한 사진에서 알 수 있듯이 눈 덮인 지역은 점차 줄어들고 있다.
2014년 이후 센트럴밸리에서 계속된 가뭄으로 2015년 농작물 피해액만 15억 달러에 이르고 있으며 이 같은 피해는 해마다 심해질 것으로 보인다는 것이 더 큰 문제이다. 이처럼 지구 온난화에 비례하여 가뭄은 해마다 심해지고 있어 적극적인 대처가 필요하다.
○ 댐을 건설하는 것은 환경에 미치는 영향 때문에 사실상 불가능하다. 이에 따라 개척국은 한정된 수자원을 효율적으로 사용하기 위한 기술적 진보를 이루기 위해 많은 노력들을 하고 있다. 이 중 하나가 새크라멘토(Sacramento) 강의 샤스타댐(Shasta Dam)에 도입한 방류수의 온도 조절 장치이다.
○ 샤스타댐은 높이가 180미터에 이르는 대형 댐으로 센트럴밸리 프로젝트로 탄생한 가장 큰 구조물이다. 이 댐은 1997년에 완공되었는데, 하류로 방류하는 물의 수온을 조절할 수 있도록 하는 방류수 온도 조절장치를 설치해 놓았다.
◇ 하류에서 필요로 하는 수온의 물 방류
○ 수온조절장치는 효율적인 수자원 관리 시설 중 하나로 하류로 방류하는 물의 온도를 조절할 수 있는 장치이다. 저장된 물은 저수지 표면과 바닥의 온도가 다른데, 이런 점을 이용해 계절에 따라 방류할 물의 취수 수위를 결정하고 하류에서 필요로 하는 온도에 맞는 물을 방류할 수 있도록 하는 시설이다.
○ 일반적인 댐에는 방류시설이 하단에 한 곳 정도만 설치되어 있는데, 샤스타댐에는 저수지 표면에서부터 아래쪽으로 세 곳의 방류시설을 두고 계절과 용도에 맞춰 알맞은 수온의 물을 내려 보낼 수 있도록 해 놓았다.
수자원은 제한되어 있는데 어떻게 하면 이를 효율적으로 활용할 수 있을 것인지를 연구한 끝에 도입한 시설이라고 한다. 위로부터 1,2,3단의 방류지점 중, 초봄에는 1단의 물을 내려 보내 하류지역 물의 온도를 일정하게 유지하는 방식이다. 어떤 온도의 물을 언제 방류할 것인지를 결정해서 조정하는 장치인 셈이다.
◇ 수자원을 효율적으로 이용하기 위한 장치
○ 해리 호너에 따르면 이 장치의 장점은 방류수의 수온을 관리하면서도, 어떤 지점에서 방류를 하던 수력발전도 동시에 하고 있다는 점이다.
단면도에서 보았을 때 맨 위 수평 화살표 방향에 있는 수위의 물 온도가 가장 높고 위에서부터 세 번째 수평 화살표 방향에 있는 수위의 물 온도가 낮은데, 수온을 측정하여 필요에 따라 이 세 곳의 수문을 이용해 하류지역에 알맞은 온도의 물을 내려 보내는 것이다.
○ 호너씨는 “한정된 수자원을 좀 더 효율적으로 사용할 수 있는 방법이 없을까를 연구한 끝에 개발한 장치”라며 “기후, 가뭄은 인간이 조정할 수 있는 범위를 넘어서는 일인지만, 온도제어는 인간이 기술로 할 수 있는 일이기 때문에 이런 기술을 이용해서 물을 효율적으로 이용할 수 있도록 개발된 기술”이라고 설명했다.
▲ 시스타 TCD의 배치도[출처=브레인파크]
◇ 세 번째 브리핑, 물의 저장과 급수에 필요한 도구
○ 세 번째 브리핑을 맡은 북서부 연락관 크리스 케이트(Chris Keith)는 ‘물의 저장과 급수에 있어서의 유용한 도구와 유일한 도전’이라는 주제로 발표했다. 케이트 연락관은 기계공학을 전공하고 개척국에서 일하고 있으며, 현재는 댐이나 저수지를 점검하는 일을 주로 담담하고 있다고 했다.
케이트 연락관은 세부적인 프로젝트라기보다는 우리가 물 문제와 관련해서 한번쯤은 꼭 생각해 봐야 할 주제에 대해 말씀드리겠다. “며 브리핑을 시작했다.
○ 물 관리에서 댐의 저수량을 예측하는 것은 매우 중요하다. 이를 위해 개척국은 크게 세 가지 방법을 가지고 있다. 첫째, 저수량을 예측할 수 있는 중요한 도구로 강설량을 측정하고 있다. 이것은 가장 기본적인 데이터이다.
둘째, 강수량과 기상 네트워크를 가지고 있다. 하이드로메트(HydroMet)와 에그리메트(AgriMet)가 그것이다. 이 중 하이드로메트는 강수량을 측정하는 네트워크이고, 에그리메트는 기상예측 네트워크라 할 수 있다.
셋째, 물 공급자부터 이용자에 이르기까지 관계되는 모든 주체들의 협력네트워크를 구축하고 있다. 연방정부부터 농업용수를 이용하는 농민들이 모두 참여하고 정보를 교류하고 서로 협력하는 것은 저수량 예측에 매우 중요하다고 본다. 넷째, 물과 관련된 과거의 통계를 비롯한 역사적인 데이터를 활용한다.
◇ 하이드로메트 시스템과 에그리메트 시스템
○ 위의 시스템을 이용하여 물 저장량을 예측하고 이에 따라 어떻게 물을 공급할 것인지 결정하게 된다. 공급을 결정하는데 가장 중요한 정보는 사람의 ‘눈’과 ‘귀’로부터 나온다.
즉 사람들이 알고 있는 정보가 가장 중요하다는 뜻이다. 강설량과 같은 자연적인 데이터 이외에 저수지나 댐과 같은 시설을 설치해서 사용하는 것도 물 공급을 결정하는데 중요한 고려요소가 된다.
개척국에서 말하는 하이드로메트 시스템과 에그리메트 시스템은 사람들이 실시간으로 입력한 데이터를 통해 저수량을 예측하고 이에 따라 공급량을 결정하기 위한 네트워크 시스템이라 보면 된다.
○ 하이트로메트는 들판에서 일을 하는 농민들과 강과 저수지를 관리하는 관리자가 물과 관련된 정보를 입력하고, 이 정보를 물 관리에 활용할 수 있도록 한 시스템이다. 정책 입안자나 유역 관리자, 행정기관, 농민, 관광객 등이 공동으로 이 정보를 열람하고 활용할 수 있도록 되어 있다.
○ 에그리메트는 농업 활동에 특화된 기상 네트워크 시스템으로 미 개척국은 공공정보를 공공기관이나 정부기관 외에 민간에서도 등록하고 활용할 수 있도록 적극 협력하고 있다고 한다.
◇ 공급자부터 수요자까지 모두 참여하는 물 관리 네트워크
○ 정보 입력은 도구를 설치해서 간단하게 입력하는 방법도 있고, 특수한 장비를 설치해서 측량을 한 다음에 얻는 특수한 정보도 있다.
농민들은 언제든지 이런 정보를 열람하고 언제 관수를 할 것인지를 판단하는 등 농업 활동에 효율적으로 활용하고 있다. 이런 정보를 모바일 기기를 통해 쉽게 입력하고 열람할 수 있는 어플리케이션도 개발하여 사용하고 있다.
○ 개척국에서 관리하는 수로는 모두 12,874km에 이른다. 물을 저장하는 것도 어렵지만 적재적소에 공급하는 것도 쉬운 문제가 아니다. 개척국은 물 공급을 원활하고 효율적으로 관리하기 위해 여러 가지 개선조치를 시행해 왔다.
수로는 물의 용도에 따라 다양한 기관에서 관리하고 있지만 수로의 소유권은 개척국으로 단일화했다. 농업용수로 관리는 과거 관리기관들이 가지고 있는 데이터와 최종사용자인 농민들의 경험과 정보에 의존하는 측면이 크다.
○ 수로 점검을 나가 보면, 보수할 부분이 많다. 수동식 수문 개폐 시설을 자동으로 바꾸는 등 점진적으로 자동화하는 작업을 하고 있다.
이런 사업은 관리기관에서 자체적으로 예산을 확보하는 것이 원칙인데, 예산 확보와 관련해서 가끔 갈등을 겪는 일도 있다.
○ 수로 관리에는 적정한 수의 전문 인력이 배치되어 있어야 하는데, 인력이 모자라는 경우도 많다. 어떤 곳은 넓은 지역은 1명의 직원이 관리를 해야 하는 경우도 있다.
이런 곳은 수로관리가 적정하게 이뤄지지 않을 염려가 있으므로 개척국에서 기술지원 팀을 만들어 출장 점검을 하고 있다.
◇ 인프라와 필요지역을 매핑하는 GIS시스템
○ 개척국에서는 물의 저장 및 공급과 관련된 인프라와 물이 필요로 하는 지역을 매핑하는 GIS시스템 구축을 지속적으로 진행하고 있다. 지역개발을 하는 주체들에게 물 관리 시설을 그림에서처럼 쉽게 파악할 수 있도록 하는 사업이다.
▲ 미 개척국의 수자원 저장 공급 관련 GIS시스템[출처=브레인파크]
○ 케이트 연락관은 물을 저장하고 관리하는데 활용하고 있는 개척국의 도구에 대한 설명에 이어 물을 관리하는데 있어 직면한 어려움과 개선방안에 대해 설명했다.
○ 개척국은 물 관리와 관련해 해결해야 할 숙제로 △다양한 이해관계 조정 △물 관련 인프라 확충 △환경보전을 염두에 둔 물 이용 △오염원 차단 △물 관련 기관의 협력 등을 꼽았다.
○ 첫째, 케이트 연락관은 “물은 농부, 시민, 관광객 등 모든 사람들에게 필요한 자원으로 다양한 이해관계가 얽혀 있는데, 서로 다른 사람들의 이해관계를 잘 조정하는 것이 가장 중요하다”고 강조했다.
둘째, 물 관련 인프라를 지속적으로 확충해야 한다. 기후변화는 심각한 상태로 치닫고 있는데, 인구가 도시로 집중되면서 수로와 같은 물 관리 인프라 시설을 매우 부족하다. 하지만 예산 부족과 이해관계 조정으로 필요한 시설을 적기에 설치하기가 쉽지 않다.
셋째, 항상 환경을 염두에 두고 물 관리를 해야 한다. 댐을 막는 것은 이제 거의 불가능해졌기 때문에 다른 길을 모색해야 한다. 개척국은 저수지가 가지고 있는 환경적인 영향을 좀 더 정확하고 세밀하게 관리하기 위한 노력을 계속하고 있다.
넷째, 오염원을 차단하는 것도 중요한 과제가 되고 있다. 주택단지가 들어서면 흐르는 수로를 복개해야 하는 경우도 생기는데, 이렇게 하면 오염이 가속화될 수도 있다. 배수로를 통해 오염된 물이 들어오는 것을 차단하는 것도 중요하다.
다섯째, 물 관련 기관 들이 서로 자신의 이해만 내세우지 않고 원만하게 협력할 수 있는 틀을 잘 관리하는 것도 꼭 해야 할 일이다.
◇ "이제 댐의 시절은 끝났다" 2012년까지 모두 1,100개 댐 철거
○ 미국의 댐 관련 정책은 많은 변화를 겪었다. 미국에서 댐 정책이 변화하게 된 것은 1990년대 중반이었다. 댐과 같은 구조물로는 홍수 방어에 있어 근본적인 한계가 있다는 것을 인식하면서부터 정책이 변하기 시작했다.
1995년 언론과의 인터뷰에서 미 연방개척국장은 "이제 댐의 시절은 끝났다"(The era of dams is over)고 선언할 정도였다.
○ 미 연방개척국은 수자원 관리와 환경복원에 중점을 두겠다고 밝히기도 했다. 사실 이러한 전환의 배경에는 미국 내에서 댐이 들어설 수 있는 곳 대부분에 이미 댐이 건설되었기 때문에 더 이상 대형 댐을 지을 공간이 없어졌다는 점도 작용을 한다. 댐 건설이 완전히 중단된 것은 아니지만, 이제는 댐 해체 시대에 돌입했다고 볼 수 있다.
○ 미국에서는 2012년까지 모두 1100개의 댐이 철거됐다. 이 중 800개에 가까운 댐이 지난 20여 년 동안 집중적으로 해체됐고, 2011년 한 해만 해도 63개의 댐이 철거됐다.
댐이 해체된 결정적 이유는 퇴적물이 쌓여 발전 등 본래 기능을 하지 못하고, 안전성 미비로 유지비용이 많이 든 배경에 있었다. 즉, 경제적이지 못했기 때문이다.
◇ 네 번째 브리핑, 개척국의 국제협력 활동
○ 네 번째 브리핑은 다시 국제협력부 크리스틴 스미스 연구원이 맡았다. 스미스 연구원은 ‘개척국의 국제협력 활동’에 대해 소개했다.
미개척국의 국제협력사업은 △IA프로그램 △전문가 초청 연수 △해외 컨설팅 서비스 △수자원 국제회의 참가 등이 있다.
○ ‘IA프로그램’은 미 개척국에서 물 관리 프로젝트에 대한 자문을 원하는 나라에 전문가를 파견해서 수자원 관리 시설을 평가하고 검사하는 프로그램이고, ‘전문가 초청 연수’는 말 그대로 각국의 수자원 관리 전문가를 미국에 초청해서 전문교육을 받도록 하면 프로그램이다.
○ 전문가 자문을 요청하는 나라에 개척국의 전문가를 파견해서 컨설팅을 제공하는 ‘해외 컨설팅 서비스’와 다양한 수자원 관련 국제회의에 참가하고 국제 협력 방안을 논의하는 것도 개척국의 국제협력부에서 하는 중요한 해외 협력 활동이라 할 수 있다.
○ 미국에서 매년 6월 물 관리 엔지니어를 위한 세미나를 개최하는데, 행사 기간 중에는 워싱턴 인근에 있는 수자원 관리 시설 방문 견학을 추진하고 있다.
2015년에 대구에서 개최한 ‘세계 물 포럼’에도 개척국에서 8명이 참가해서 활동했다. 스미스 연구원은 “이번 방문을 계기로 섬진강 환경행정협의회에 속한 지자체에서도 개척국과 협력할 부분이 있다고 생각하면 언제든지 문의해 주기 바란다.”며 브리핑을 마쳤다.
□ 질의응답
- 방류하는 물의 온도가 왜 중요한가? 기대효과를 수치로 나타낸 것이 있는지.
"샤스타댐의 TCD프로그램은 하류지역에 필요한 물의 온도를 맞춰 줌으로써 추가 비용이 발생하지 않도록 하면서도, 어느 지점에서 방류를 하든 수력 발전이 가능하다는 장점이 있다.
샤스타댐 하류에는 연어가 살고 있는데, 물의 온도를 조정해 주지 않으면 정상적인 산란에 방해가 된다. 연어는 저온에서 산란을 하기 때문에 높은 온도의 물을 방류하면 많은 양의 물을 내려 보내야 하지만 낮은 온도의 물을 방류하면 적은 양의 물만 방류해도 된다. 이런 원리로 물 절약이 가능한 것이다."
- 지하수 개발과 관련된 일을 하는 부서는.
"지하수는 개척국 소관분야가 아니고 각 지방정부가 관리하고 있다. 개척국에서 지하수 개발과 관련해 지방정부를 통제할 권한은 없다.
다만 주 정부가 제정한 법령에 따라 엄격하게 관리하고 있고, 이렇게 관리된다고 보고 개척국에서는 관련된 시설을 관리하고 있다.
가뭄이 심해져서 지표수로 가뭄을 해소할 수 없게 되면, 농부들은 지하수를 끌어다 쓰게 되는데, 많은 지하수를 이용하게 되면 지하의 대수층이 고갈되는 문제가 발생할 수도 있기 때문에 이런 점들을 염두에 두고 지하수 개발을 엄격히 제한하고 있다."
- 댐 상류지역에 축산 폐수로 인한 오염이 발생하는 일은 없는지.
"축산업자들이 배출하는 축산 폐수는 관련 법령에 따라 엄격히 규제하고 있다. 아까 센트럴밸리 프로젝트에 대해 설명했다.
이런 프로젝트를 통해 공급한 농업용수를 사용하고 남은 물을 다시 수로로 반납하는 경우가 있는데, 이 물이 이상이 없는지 엄격하게 점검하고 있다.
그리고 미국에서는 수자원 오염을 방지하기 위해 농장에서 농업용수로 쓴 물은 반드시 침전과 정화과정을 거쳐 깨끗하게 정화된 물만 방류하도록 하고 있다."
- 수로의 소유자는 개척국인데 관리 주체는 매우 다양한 것 같다. 이렇게 되면 갈등도 상당할 것 같은데 어떻게 조정하는지.
"간혹 그런 문제가 발생하지만 결국 서로 원만하게 합의한다. 때로 합의하는데 시간이 많이 걸리기도 하지만 큰 문제로 발전하지는 않는다.
캘리포니아 주는 면적도 넓고 인구도 많아 이익집단이 복잡하고, 물 관련 수요도 다양해서 많은 문제가 일어나고 있다. 지금 5년째 가뭄이 계속되고 있다.
2012년에는 그런대로 괜찮았는데, 시간이 흐르면서 갈등관리가 매우 어려워지고 있다. 그런데 중요한 것은 법에 따른 처리과정이다. 연방법에 따라 분쟁을 해결하고, 위원회를 열어 갈등을 조정하고 있다.
조정이 되지 않으면 연방법에 정한 절차에 의해 분쟁을 해결하고 있다. 이런 분쟁을 해결하기 위해서는 평상시 요구사항을 적절하게 관리하는 것이 가장 중요하다. 그리고 물 관련 결정을 내릴 때 관련되는 사람들이 모두 참여해서 이해할 수 있도록 하는 것이 중요하다."
- 수온이 낮은 물을 방류하는 경우도 많다고 했는데, 이렇게 되면 농작물에 냉해 피해가 발생할 수도 있지 않은지.
"수온이 중요하다고 하지만 가장 중요한 것은 수량이다. 하지만 적정 수온의 물을 내려 보내면 방류 수량을 좀 줄일 수 있는 장점이 있다. 방류하는 물의 온도가 13도 정도라 농작물의 냉해 피해는 걱정하지 않아도 된다."
- 우수를 활용하기 위한 기본 정책을 소개해 달라.
"빗물이 바로 강을 지나 바다로 흘러나가 버리지 않도록 하기 위해 주차장, 공공건물, 가정집, 학교 등에 지하 저수조를 설치하도록 권장하고 있다."
- 남해군은 진주에 있는 남강댐에서 방류를 하면 남해군 강진만을 비롯한 일대 양식물과 어류 등에 피해가 발생해 해마다 피해 최소화 대책을 수립해 달라고 요구하고 있다.
"한국과 달리 이곳에는 하류에 사람들이 많이 살지 않는 지역에 댐을 설치하기 때문에 그런 문제는 많지 않다. 하류지역의 환경문제를 해결하는 방법 중의 하나가 바위와 같은 자연물을 이용하여, 댐이 없었을 때와 비슷한 환경으로 만들어 주는 것이다."
- 미국에서는 댐 건설 보다는 철거로 전환하고 있는데, 댐을 철거하게 될 때 발생할 수 있는 생태계 변화, 홍수 문제는 어떻게 대처하는지.
"과거 미국은 댐 건설의 나라였다. 공병대에 공식 등록된 댐만도 9만개다. 등록되지 않은 댐을 전부 합치면 250만개로 추정된다. 세계 최대 규모다.
이 중 국제대형댐위원회(ICOLD)에 등록된 높이 15m 이상의 대형 댐은 9265개다. 나머지는 15m이하의 댐으로 우리나라식 표기로는 '보'라고 할 수 있다.
하지만 현재 미국은 댐 철거의 나라다. 1912년 이후 1300개의 댐을 철거했다. 최근 20여 년간 급격하게 진행됐다. 이쯤 되면 국가 정책이 바뀌었다는 것을 의미한다.
댐 철거 정책으로 변경하게 된 것은 크게 두 가지 이유가 있다. 첫째는 농작물 피해, 회귀성 어류 멸종 등 환경문제 때문이고, 둘째는 댐 건설비용의 증가 때문이다.
안개로 인한 기후변화, 회귀성 어류 멸종 등의 문제가 생기니까 홍수 피해가 좀 있더라도 자연을 보호하는 것이 났다는 생각을 하는 사람들이 늘어났다.
또 댐을 건설하는 비용에 대비해 얻는 이익이 적다는 사실도 차츰 드러나게 되었다. 이런 이유로 댐 철거가 이뤄지게 된 것이다.
그런데 철거한 댐들은 주로 지류의 작은 댐인데, 본류에 대규모 댐을 설치해 놓았기 때문에 이런 작은 댐을 철거해도 홍수통제는 문제가 없다."
- 우리나라처럼 댐 주변지역 지원사업이 있는지.
"주변지역에 대한 지원예산은 없다. 댐은 주로 사람이 살지 않는 곳에 설치하는 것을 원칙으로 하고 있기 때문이다."
| 미연방 개척국(Bureau of Reclamation) | ||||
| 1849 C Street Northwest, Washington, DC 20240 www.usbr.gov |
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| 브리핑 : 1. Ms. Kristine Smith, International Affairs Specialist(국제관계 전문가) : Bureau of Reclamation Overview & International Affairs Overview(개척국 현황 및 개요) 2. Mr. Harry Horner, Mid-Pacific Regional Liaison(중서부 연락관) : Water temperature control on Shasta Dam(샤스타댐의 수온 관리) 3. Mr. Chris Keith, Pacific Northwest Regional Liaison(북서부 연락관) : Management of Canals(운하 관리 전략) |
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| 브리핑 | 미국 | 워싱턴 | ||
◇ 수량관리를 위한 전략적 계획 수립․집행
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○ 1902년 설립된 미연방개척국은 미국의 하천 및 수자원 관리를 위한 내무부 산하 연방행정기구로 하천관리 중 수량분야 관리를 중점적으로 담당하고 있으며 이를 위해 댐, 수로 등을 건설하고 관리하는 프로젝트를 진행하고 있다.
3,100만 명에게 식수를 공급하며, 미 전체 과채류 생산의 60%를 담당하는 농촌지역에 농업용수 공급하는 한편, 수량관리를 위한 전략적 계획을 수립하고 다양한 프로그램을 실행한다.
○ 미국의 유역관리는 초기 서부시대 유역종합개발에서 시작되었는데 이 당시는 연방정부가 주도적으로 유역 및 수자원을 개발하기 시작하였다.
대규모의 수자원 개발을 연방정부의 수자원 관련 기관들이 독점하면서 주정부나 지역주민의 의사 반영과 통합적인 사업의 추진이 이루어지지 않았다.
그러나 수자원 개발과 행정체계에 대한 연구가 잇따르면서 1933년에 미국 유역관리의 대표기구라 할 수 있는 테네시유역관리청(TVA, Tennessee Valley Authority)이 발족되었다.
이때부터 미국은 단순 목적의 수자원 개발이 아닌 유역 종합개발이라는 측면에서 수자원을 개발하고 수자원 정책을 추진하게 되었다.
▲ 개척국 관할 지역과 지역사무소의 위치[출처=브레인파크]
○ 개척국은 17개 주를 아우르고 있으며 워싱턴 D.C, 덴버, 콜로라도 상류지역, 대평원 지역, 콜로라도 하류지역, 태평양 중서부지역, 태평양 북서부 등 7개의 지역사무소가 있다.
◇ 미국의 수자원관리 체계
○ 현재 미국의 수자원관리 임무는 크게 연방정부, 주정부, 그리고 전문기관인 미공병단, 개척국, 지질조사국, 환경청(EAP) 등으로 분할되어 있다. 연방정부는 최상위 계획을 수립하고 물 배분을 결정한다.
주 정부는 정책의 유연한 적용과 가뭄 및 홍수에 대비한 수자원정책을 수립한다. 미국 내 수자원 관련 조직들 중에서 대표적인 기관은 환경청, 지질조사국, 개척국, 공병단 등이 있다.
○ 공병단(COE)은 댐 개발, 하천관리, 홍수피해규모 예측, 기술적 지원을 맡고 있으며, 연수단이 방문한 개척국(USBR)은 수자원 및 자연자원의 관리·개발 업무를 맡고 있다. 지질조사국(USGS)은 물이용 자료, 유역조사 및 유역정보를 제공하며 기술을 개발한다.
환경청(EPA)은 미국 내 수자원 관리를 환경 측면에서 규제하고, 테네시유역관리청(TVA)은 홍수피해 예방을 위한 개발계획 수립과 통합유역개발 업무를 맡고 있다.
이밖에 기상청은 강우예측 및 분석, 자연자원보호국은 기상청과 함께 홍수 예경보시스템 운영, 국립공원관리국은 국립공원보호 및 홍수피해 최소화 업무를 각각 담당하고 있다.
◇ 미 서부 지역의 중요한 수자원 제공원
○ 개척국은 후버댐을 포함한 17개 주의 댐 337개, 58개의 수력발전소를 관리하고 있으며, 수력발전과 운하 건설 및 관리 등 186개의 다양한 프로젝트를 수행하고 있다.
○ 개척국은 산하 연구기관인 기술서비스센터(Technical Service Center, TSC)를 통해 물과 전력자원 문제에 대한 과학적인 솔루션을 제공하고 있으며, 500여 명의 과학자와 엔지니어로 구성된 세계적 수준의 재료 및 유체공학연구소를 운영하고 있다.
○ 개척국은 하천과 산림 등 주변 자연환경을 관광자원으로 활용하기 위해 11개 국립야생동물보호구역을 지정해 캠핑, 하이킹, 사냥 등의 사업도 하고 있다.
◇ 해수 담수화 등 물 부족 대책 개발
○ 연방개척국은 관리와 개발이라는 기존 과제에서 환경보호와 경제 성장을 위한 지속가능한 자원 개발 및 보호라는 한 단계 발전된 과제를 수행하기 위한 다양한 프로젝트와 해결책을 모색하고 있다.
최근에는 물 부족 해결을 위한 연구 중 하나로 미국국제개발처(USAID)와 함께 메사추세츠 공과대학(MIT) 기술팀이 지원하는 효율적인 해수 담수화 기술개발을 하고 있다.
◇ 미 연방 내무부 회의실에서 브리핑 청취
○ 미 연방 개척국은 미 내무부 건물에 입주해 있다. 연수단은 내무부 건물 7층에 있는 회의실에서 개척국 관계자로부터 브리핑을 받고 질의응답을 했다. 연수단을 맞이해 준 개척국 관계자는 국제협력부(International Affairs Specialist) 크리스틴 스미스(Kristine T. Smith), 중서부 연락관(Mid-Pacific Regional Liaison) 해리 호너(Harry Horner), 북서부(Pacific Northwest Regional Liaison) 연락관 크리스 케이트(Chris Keith) 등이었다.
○ 본격적인 개척국의 브리핑에 앞서 이번 연수단의 단장을 맡고 있는 이항로 진안군수의 발표가 있었다. 이 군수는 섬진강 환경행정협의회의 결성 동기와 역할 및 현안사업에 대해 간단히 발표를 하고 “선진화된 수자원 관리시스템을 배우기 위해서 방문한 연수단을 따뜻하게 환대해 준데 대해 감사드린다.”고 말했다.
○ 한국 측 발표에 이어 첫 번째 브리핑을 맡은 국제협력부 크리스틴 스미스는 ‘개척국의 현황과 주요사업’에 대해 발표했다.
◇ 첫 번째 브리핑, 개척국의 현황과 주요사업
○ 미 내무성 산하에는 9개 부서가 있는데, 이 중 하나가 개척국(Bureau of Reclamation)으로 현재 에스테반 로페즈(Estevan Lóopez)가 국장이다.
미국에서 물 관리와 관련된 기관은 많다. 개척국은 수자원을 개발하고 관리하는 역할을 맡고 있으며, 미 공병단(U.S. Army Corps of Engineers)은 주로 홍수관리를 도맡아 한다.
○ 미국은 워낙 면적이 넓어 강수량도 지역마다 큰 차이를 보여주고 있다. 미국 전역의 강수량 지도를 보면, 서부와 동부의 강수량이 매우 큰 차이를 보이고 있다는 것을 알 수 있다. 동부는 강수량이 충분한 편이지만 서부는 적게는 120mm에 불과한 지역부터 최대 강수량이 1,000mm를 넘지 않는 지역이 대부분이다.
개척국의 초기 임무는 주로 관개시설을 설치하는 것이었는데, 114년이 지난 지금은 활동영역이 매우 넓어져, 현재는 17개 주에서 수력발전, 레저, 홍수관리, 생활용수, 농업용수 등 용도별로 용수를 제공하고 있다.
미국에서 가장 많은 용수를 공급하는 수자원 관리부서의 역할을 하면서 55개 수력발전소에서 미국 전체 전기의 15%를 공급하는 전기공급자이며, 하천 생태계 보호까지 업무영역에 포함하는 등 지속가능성을 염두에 둔 다양한 활동을 하고 있다.
◇ 미국에서 가장 큰 관개용수 제공자
○ 개척국은 미국에서 가장 큰 관개용수 제공자로서 서부지역에서 필요한 농업용수의 20%를 제공하고 있다. 또한 3,100만 명이 사용할 수 있는 생활용수를 공급한다.
홍수통제 기능도 수행하며, 9000만 명 정도가 이용하는 레저용 물도 관리하고 있다. 이 밖에 환경 보호를 위한 어족자원 관리, 멸종 위기종 관리, 생태계 보호 등에 관한 업무도 추진하고 있다.
○ 서부지역의 인구 증가에 따라 지속적으로 수자원을 개발해야 할 필요성은 증대하고 있지만, 사람들의 생각이 변하면서 환경보호 문제 또한 고려하지 않을 수 없다.
○ 가장 큰 어려움은 인구가 지속적으로 증가하고 있다는 점이다. 2000년에서 2009년까지의 인구 증가 추세를 나타낸 지도를 보면, 빠르게 증가하는 지역이 점차 늘어나고 있다.
색깔이 짙어질 수록 인구가 더 빠르게 증가하고 있다는 것을 표시한다. 인구 증가에 따라 생활과 산업 활동에 필요한 용수 공급이 제때 이뤄져야 하지만, 기후변화가 가속화되면서 오히려 건조지역은 늘어나고 국민들의 환경에 대한 인식은 날로 높아져 무작정 용수공급을 늘리기도 쉽지 않다.
이런 문제에 어떻게 대처할 것인지가 개척국의 최대 현안이라 할 수 있다. 이와 같은 미래에 대한 이런 불확실성을 해결하기 위해 법률을 제정하고, 농업양식의 변화를 이끌어내는 등 자연의 변화에 맞춘 정책개발에 개척국은 많은 노력을 기울이고 있다.
▲ 2000년에서 2009년까지의 인구 증가 추이를 나타낸 지도[출처=브레인파크]
◇ 9개 담수화 프로젝트에 보조금 지급
○ 한편, 개척국은 담수화 프로젝트에 보조금을 지급하는 등 담수화 사업에도 많은 투자를 하고 있다. 담수화 및 물 정화 요구에 대응하기 위해 9개의 연구 프로젝트와 파일럿 연구에 140만 달러의 보조금을 지급할 예정이다.
개척국의 담수와 및 물 정화 연구 프로그램은 4개의 연구소 규모의 프로젝트와 3개의 파일럿 테스트 프로젝트에 기금을 지원되며, 이전에 발표한 2개의 파일럿 규모의 프로젝트에도 2년 동안 기금을 제공할 계획으로 있다.
○ 연구소 프로젝트는 특정 공정이 실현가능한지 결정하고 실험하는 작은 규모의 연구로 1년 동안 기금을 지원 받는다. 최대 지원 가능금액은 한 프로젝트 당 15만 달러이다.
또한 파일럿 규모의 프로젝트는 기술을 실증하는 연구로 큰 규모에서의 공정의 적합성과 물리적 실행가능성을 실증하는 것을 목표로 하고 있다.
한편 선택된 파일럿 프로젝트가 일 년 동안 충분한 실험을 달성하면 2년에 추가적인 기금을 지급 받을 수 있다고 한다.
○ 두 번째 브리핑을 맡은 중서부 연락관 해리 호너(Harry Horner)는 ‘샤스타댐의 수온 관리 기술’이라는 제목으로 부족한 수자원이지만 효율적으로 이용하기 위해 어떤 기술을 개발해서 활용하고 있는지를 중심으로 발표했다.
▲ 센트럴 프로젝트로 만든 11개의 수력발전소 위치[출처=브레인파크]
◇ 두 번째 브리핑, 샤스타댐의 수온 관리 기술
○ 개척국에서 분류하는 중서부란 ‘캘리포니아와 네바다 주를 포함하는 지역’을 말한다. 중서부에서 가장 중요한 사업이 ‘센트럴밸리 프로젝트’이다.
북부 캘리포니아부터 중부까지 이어지는 수자원 공급 프로젝트로 수자원 관리와 관련해서는 세계적으로 가장 규모가 큰 프로젝트라고 한다.
미 개척국은 댐 18개, 수력발전소 11개를 건설하는 이 프로젝트를 통해 250여 만 명의 주민에게 생활용수를 공급하고 300만 에이커에 이르는 면적에 농업용수를 공급하는 것은 물론, 홍수 통제에도 획기적인 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
▲ 센트럴밸리 프로젝트의 조감도[출처=브레인파크]
○ 센트럴밸리는 농업지역으로 모두 250종의 곡물이 재배되고 있고, 이를 통해 170억 달러의 수익을 올리고 있다. 미국에서 소비되는 과일의 40%, 채소의 25%가 이곳에서 생산될 정도로 미국 농업의 중심지역이라 할 수 있다.
○ 최근 이 지역에서 재배하는 작물이 밀 옥수수 등의 단년생 작물에서 포도와 같은 다년생 작물로 바뀌면서 용수 이용 패턴이 변하고 있어 이에 부응하는 수자원 관리 기술개발이 매우 중요한 과제로 떠오르고 있다.
○ 또 하나의 문제는 매년 강수량이 일정하지 않고 기복이 심하다는 것이다. 최근의 사례만 보더라도 2011년은 기록적으로 강수량이 많았지만, 2014년 이후는 가뭄이 계속되고 있다.
▲ 시에라 네바다 산맥의 강설량 비교 2013년(좌)과 2014년(우)[출처=브레인파크]
○ 가뭄을 예측하는 척도 중의 하나가 시에라 네바다 산맥의 강설량이다. 그런데 2013년과 2014년의 강설량을 비교한 사진에서 알 수 있듯이 눈 덮인 지역은 점차 줄어들고 있다.
2014년 이후 센트럴밸리에서 계속된 가뭄으로 2015년 농작물 피해액만 15억 달러에 이르고 있으며 이 같은 피해는 해마다 심해질 것으로 보인다는 것이 더 큰 문제이다. 이처럼 지구 온난화에 비례하여 가뭄은 해마다 심해지고 있어 적극적인 대처가 필요하다.
○ 댐을 건설하는 것은 환경에 미치는 영향 때문에 사실상 불가능하다. 이에 따라 개척국은 한정된 수자원을 효율적으로 사용하기 위한 기술적 진보를 이루기 위해 많은 노력들을 하고 있다. 이 중 하나가 새크라멘토(Sacramento) 강의 샤스타댐(Shasta Dam)에 도입한 방류수의 온도 조절 장치이다.
○ 샤스타댐은 높이가 180미터에 이르는 대형 댐으로 센트럴밸리 프로젝트로 탄생한 가장 큰 구조물이다. 이 댐은 1997년에 완공되었는데, 하류로 방류하는 물의 수온을 조절할 수 있도록 하는 방류수 온도 조절장치를 설치해 놓았다.
◇ 하류에서 필요로 하는 수온의 물 방류
○ 수온조절장치는 효율적인 수자원 관리 시설 중 하나로 하류로 방류하는 물의 온도를 조절할 수 있는 장치이다. 저장된 물은 저수지 표면과 바닥의 온도가 다른데, 이런 점을 이용해 계절에 따라 방류할 물의 취수 수위를 결정하고 하류에서 필요로 하는 온도에 맞는 물을 방류할 수 있도록 하는 시설이다.
○ 일반적인 댐에는 방류시설이 하단에 한 곳 정도만 설치되어 있는데, 샤스타댐에는 저수지 표면에서부터 아래쪽으로 세 곳의 방류시설을 두고 계절과 용도에 맞춰 알맞은 수온의 물을 내려 보낼 수 있도록 해 놓았다.
수자원은 제한되어 있는데 어떻게 하면 이를 효율적으로 활용할 수 있을 것인지를 연구한 끝에 도입한 시설이라고 한다. 위로부터 1,2,3단의 방류지점 중, 초봄에는 1단의 물을 내려 보내 하류지역 물의 온도를 일정하게 유지하는 방식이다. 어떤 온도의 물을 언제 방류할 것인지를 결정해서 조정하는 장치인 셈이다.
◇ 수자원을 효율적으로 이용하기 위한 장치
○ 해리 호너에 따르면 이 장치의 장점은 방류수의 수온을 관리하면서도, 어떤 지점에서 방류를 하던 수력발전도 동시에 하고 있다는 점이다.
단면도에서 보았을 때 맨 위 수평 화살표 방향에 있는 수위의 물 온도가 가장 높고 위에서부터 세 번째 수평 화살표 방향에 있는 수위의 물 온도가 낮은데, 수온을 측정하여 필요에 따라 이 세 곳의 수문을 이용해 하류지역에 알맞은 온도의 물을 내려 보내는 것이다.
○ 호너씨는 “한정된 수자원을 좀 더 효율적으로 사용할 수 있는 방법이 없을까를 연구한 끝에 개발한 장치”라며 “기후, 가뭄은 인간이 조정할 수 있는 범위를 넘어서는 일인지만, 온도제어는 인간이 기술로 할 수 있는 일이기 때문에 이런 기술을 이용해서 물을 효율적으로 이용할 수 있도록 개발된 기술”이라고 설명했다.
▲ 시스타 TCD의 배치도[출처=브레인파크]
◇ 세 번째 브리핑, 물의 저장과 급수에 필요한 도구
○ 세 번째 브리핑을 맡은 북서부 연락관 크리스 케이트(Chris Keith)는 ‘물의 저장과 급수에 있어서의 유용한 도구와 유일한 도전’이라는 주제로 발표했다. 케이트 연락관은 기계공학을 전공하고 개척국에서 일하고 있으며, 현재는 댐이나 저수지를 점검하는 일을 주로 담담하고 있다고 했다.
케이트 연락관은 세부적인 프로젝트라기보다는 우리가 물 문제와 관련해서 한번쯤은 꼭 생각해 봐야 할 주제에 대해 말씀드리겠다. “며 브리핑을 시작했다.
○ 물 관리에서 댐의 저수량을 예측하는 것은 매우 중요하다. 이를 위해 개척국은 크게 세 가지 방법을 가지고 있다. 첫째, 저수량을 예측할 수 있는 중요한 도구로 강설량을 측정하고 있다. 이것은 가장 기본적인 데이터이다.
둘째, 강수량과 기상 네트워크를 가지고 있다. 하이드로메트(HydroMet)와 에그리메트(AgriMet)가 그것이다. 이 중 하이드로메트는 강수량을 측정하는 네트워크이고, 에그리메트는 기상예측 네트워크라 할 수 있다.
셋째, 물 공급자부터 이용자에 이르기까지 관계되는 모든 주체들의 협력네트워크를 구축하고 있다. 연방정부부터 농업용수를 이용하는 농민들이 모두 참여하고 정보를 교류하고 서로 협력하는 것은 저수량 예측에 매우 중요하다고 본다. 넷째, 물과 관련된 과거의 통계를 비롯한 역사적인 데이터를 활용한다.
◇ 하이드로메트 시스템과 에그리메트 시스템
○ 위의 시스템을 이용하여 물 저장량을 예측하고 이에 따라 어떻게 물을 공급할 것인지 결정하게 된다. 공급을 결정하는데 가장 중요한 정보는 사람의 ‘눈’과 ‘귀’로부터 나온다.
즉 사람들이 알고 있는 정보가 가장 중요하다는 뜻이다. 강설량과 같은 자연적인 데이터 이외에 저수지나 댐과 같은 시설을 설치해서 사용하는 것도 물 공급을 결정하는데 중요한 고려요소가 된다.
개척국에서 말하는 하이드로메트 시스템과 에그리메트 시스템은 사람들이 실시간으로 입력한 데이터를 통해 저수량을 예측하고 이에 따라 공급량을 결정하기 위한 네트워크 시스템이라 보면 된다.
○ 하이트로메트는 들판에서 일을 하는 농민들과 강과 저수지를 관리하는 관리자가 물과 관련된 정보를 입력하고, 이 정보를 물 관리에 활용할 수 있도록 한 시스템이다. 정책 입안자나 유역 관리자, 행정기관, 농민, 관광객 등이 공동으로 이 정보를 열람하고 활용할 수 있도록 되어 있다.
○ 에그리메트는 농업 활동에 특화된 기상 네트워크 시스템으로 미 개척국은 공공정보를 공공기관이나 정부기관 외에 민간에서도 등록하고 활용할 수 있도록 적극 협력하고 있다고 한다.
◇ 공급자부터 수요자까지 모두 참여하는 물 관리 네트워크
○ 정보 입력은 도구를 설치해서 간단하게 입력하는 방법도 있고, 특수한 장비를 설치해서 측량을 한 다음에 얻는 특수한 정보도 있다.
농민들은 언제든지 이런 정보를 열람하고 언제 관수를 할 것인지를 판단하는 등 농업 활동에 효율적으로 활용하고 있다. 이런 정보를 모바일 기기를 통해 쉽게 입력하고 열람할 수 있는 어플리케이션도 개발하여 사용하고 있다.
○ 개척국에서 관리하는 수로는 모두 12,874km에 이른다. 물을 저장하는 것도 어렵지만 적재적소에 공급하는 것도 쉬운 문제가 아니다. 개척국은 물 공급을 원활하고 효율적으로 관리하기 위해 여러 가지 개선조치를 시행해 왔다.
수로는 물의 용도에 따라 다양한 기관에서 관리하고 있지만 수로의 소유권은 개척국으로 단일화했다. 농업용수로 관리는 과거 관리기관들이 가지고 있는 데이터와 최종사용자인 농민들의 경험과 정보에 의존하는 측면이 크다.
○ 수로 점검을 나가 보면, 보수할 부분이 많다. 수동식 수문 개폐 시설을 자동으로 바꾸는 등 점진적으로 자동화하는 작업을 하고 있다.
이런 사업은 관리기관에서 자체적으로 예산을 확보하는 것이 원칙인데, 예산 확보와 관련해서 가끔 갈등을 겪는 일도 있다.
○ 수로 관리에는 적정한 수의 전문 인력이 배치되어 있어야 하는데, 인력이 모자라는 경우도 많다. 어떤 곳은 넓은 지역은 1명의 직원이 관리를 해야 하는 경우도 있다.
이런 곳은 수로관리가 적정하게 이뤄지지 않을 염려가 있으므로 개척국에서 기술지원 팀을 만들어 출장 점검을 하고 있다.
◇ 인프라와 필요지역을 매핑하는 GIS시스템
○ 개척국에서는 물의 저장 및 공급과 관련된 인프라와 물이 필요로 하는 지역을 매핑하는 GIS시스템 구축을 지속적으로 진행하고 있다. 지역개발을 하는 주체들에게 물 관리 시설을 그림에서처럼 쉽게 파악할 수 있도록 하는 사업이다.
▲ 미 개척국의 수자원 저장 공급 관련 GIS시스템[출처=브레인파크]
○ 케이트 연락관은 물을 저장하고 관리하는데 활용하고 있는 개척국의 도구에 대한 설명에 이어 물을 관리하는데 있어 직면한 어려움과 개선방안에 대해 설명했다.
○ 개척국은 물 관리와 관련해 해결해야 할 숙제로 △다양한 이해관계 조정 △물 관련 인프라 확충 △환경보전을 염두에 둔 물 이용 △오염원 차단 △물 관련 기관의 협력 등을 꼽았다.
○ 첫째, 케이트 연락관은 “물은 농부, 시민, 관광객 등 모든 사람들에게 필요한 자원으로 다양한 이해관계가 얽혀 있는데, 서로 다른 사람들의 이해관계를 잘 조정하는 것이 가장 중요하다”고 강조했다.
둘째, 물 관련 인프라를 지속적으로 확충해야 한다. 기후변화는 심각한 상태로 치닫고 있는데, 인구가 도시로 집중되면서 수로와 같은 물 관리 인프라 시설을 매우 부족하다. 하지만 예산 부족과 이해관계 조정으로 필요한 시설을 적기에 설치하기가 쉽지 않다.
셋째, 항상 환경을 염두에 두고 물 관리를 해야 한다. 댐을 막는 것은 이제 거의 불가능해졌기 때문에 다른 길을 모색해야 한다. 개척국은 저수지가 가지고 있는 환경적인 영향을 좀 더 정확하고 세밀하게 관리하기 위한 노력을 계속하고 있다.
넷째, 오염원을 차단하는 것도 중요한 과제가 되고 있다. 주택단지가 들어서면 흐르는 수로를 복개해야 하는 경우도 생기는데, 이렇게 하면 오염이 가속화될 수도 있다. 배수로를 통해 오염된 물이 들어오는 것을 차단하는 것도 중요하다.
다섯째, 물 관련 기관 들이 서로 자신의 이해만 내세우지 않고 원만하게 협력할 수 있는 틀을 잘 관리하는 것도 꼭 해야 할 일이다.
◇ "이제 댐의 시절은 끝났다" 2012년까지 모두 1,100개 댐 철거
○ 미국의 댐 관련 정책은 많은 변화를 겪었다. 미국에서 댐 정책이 변화하게 된 것은 1990년대 중반이었다. 댐과 같은 구조물로는 홍수 방어에 있어 근본적인 한계가 있다는 것을 인식하면서부터 정책이 변하기 시작했다.
1995년 언론과의 인터뷰에서 미 연방개척국장은 "이제 댐의 시절은 끝났다"(The era of dams is over)고 선언할 정도였다.
○ 미 연방개척국은 수자원 관리와 환경복원에 중점을 두겠다고 밝히기도 했다. 사실 이러한 전환의 배경에는 미국 내에서 댐이 들어설 수 있는 곳 대부분에 이미 댐이 건설되었기 때문에 더 이상 대형 댐을 지을 공간이 없어졌다는 점도 작용을 한다. 댐 건설이 완전히 중단된 것은 아니지만, 이제는 댐 해체 시대에 돌입했다고 볼 수 있다.
○ 미국에서는 2012년까지 모두 1100개의 댐이 철거됐다. 이 중 800개에 가까운 댐이 지난 20여 년 동안 집중적으로 해체됐고, 2011년 한 해만 해도 63개의 댐이 철거됐다.
댐이 해체된 결정적 이유는 퇴적물이 쌓여 발전 등 본래 기능을 하지 못하고, 안전성 미비로 유지비용이 많이 든 배경에 있었다. 즉, 경제적이지 못했기 때문이다.
◇ 네 번째 브리핑, 개척국의 국제협력 활동
○ 네 번째 브리핑은 다시 국제협력부 크리스틴 스미스 연구원이 맡았다. 스미스 연구원은 ‘개척국의 국제협력 활동’에 대해 소개했다.
미개척국의 국제협력사업은 △IA프로그램 △전문가 초청 연수 △해외 컨설팅 서비스 △수자원 국제회의 참가 등이 있다.
○ ‘IA프로그램’은 미 개척국에서 물 관리 프로젝트에 대한 자문을 원하는 나라에 전문가를 파견해서 수자원 관리 시설을 평가하고 검사하는 프로그램이고, ‘전문가 초청 연수’는 말 그대로 각국의 수자원 관리 전문가를 미국에 초청해서 전문교육을 받도록 하면 프로그램이다.
○ 전문가 자문을 요청하는 나라에 개척국의 전문가를 파견해서 컨설팅을 제공하는 ‘해외 컨설팅 서비스’와 다양한 수자원 관련 국제회의에 참가하고 국제 협력 방안을 논의하는 것도 개척국의 국제협력부에서 하는 중요한 해외 협력 활동이라 할 수 있다.
○ 미국에서 매년 6월 물 관리 엔지니어를 위한 세미나를 개최하는데, 행사 기간 중에는 워싱턴 인근에 있는 수자원 관리 시설 방문 견학을 추진하고 있다.
2015년에 대구에서 개최한 ‘세계 물 포럼’에도 개척국에서 8명이 참가해서 활동했다. 스미스 연구원은 “이번 방문을 계기로 섬진강 환경행정협의회에 속한 지자체에서도 개척국과 협력할 부분이 있다고 생각하면 언제든지 문의해 주기 바란다.”며 브리핑을 마쳤다.
□ 질의응답
- 방류하는 물의 온도가 왜 중요한가? 기대효과를 수치로 나타낸 것이 있는지.
"샤스타댐의 TCD프로그램은 하류지역에 필요한 물의 온도를 맞춰 줌으로써 추가 비용이 발생하지 않도록 하면서도, 어느 지점에서 방류를 하든 수력 발전이 가능하다는 장점이 있다.
샤스타댐 하류에는 연어가 살고 있는데, 물의 온도를 조정해 주지 않으면 정상적인 산란에 방해가 된다. 연어는 저온에서 산란을 하기 때문에 높은 온도의 물을 방류하면 많은 양의 물을 내려 보내야 하지만 낮은 온도의 물을 방류하면 적은 양의 물만 방류해도 된다. 이런 원리로 물 절약이 가능한 것이다."
- 지하수 개발과 관련된 일을 하는 부서는.
"지하수는 개척국 소관분야가 아니고 각 지방정부가 관리하고 있다. 개척국에서 지하수 개발과 관련해 지방정부를 통제할 권한은 없다.
다만 주 정부가 제정한 법령에 따라 엄격하게 관리하고 있고, 이렇게 관리된다고 보고 개척국에서는 관련된 시설을 관리하고 있다.
가뭄이 심해져서 지표수로 가뭄을 해소할 수 없게 되면, 농부들은 지하수를 끌어다 쓰게 되는데, 많은 지하수를 이용하게 되면 지하의 대수층이 고갈되는 문제가 발생할 수도 있기 때문에 이런 점들을 염두에 두고 지하수 개발을 엄격히 제한하고 있다."
- 댐 상류지역에 축산 폐수로 인한 오염이 발생하는 일은 없는지.
"축산업자들이 배출하는 축산 폐수는 관련 법령에 따라 엄격히 규제하고 있다. 아까 센트럴밸리 프로젝트에 대해 설명했다.
이런 프로젝트를 통해 공급한 농업용수를 사용하고 남은 물을 다시 수로로 반납하는 경우가 있는데, 이 물이 이상이 없는지 엄격하게 점검하고 있다.
그리고 미국에서는 수자원 오염을 방지하기 위해 농장에서 농업용수로 쓴 물은 반드시 침전과 정화과정을 거쳐 깨끗하게 정화된 물만 방류하도록 하고 있다."
- 수로의 소유자는 개척국인데 관리 주체는 매우 다양한 것 같다. 이렇게 되면 갈등도 상당할 것 같은데 어떻게 조정하는지.
"간혹 그런 문제가 발생하지만 결국 서로 원만하게 합의한다. 때로 합의하는데 시간이 많이 걸리기도 하지만 큰 문제로 발전하지는 않는다.
캘리포니아 주는 면적도 넓고 인구도 많아 이익집단이 복잡하고, 물 관련 수요도 다양해서 많은 문제가 일어나고 있다. 지금 5년째 가뭄이 계속되고 있다.
2012년에는 그런대로 괜찮았는데, 시간이 흐르면서 갈등관리가 매우 어려워지고 있다. 그런데 중요한 것은 법에 따른 처리과정이다. 연방법에 따라 분쟁을 해결하고, 위원회를 열어 갈등을 조정하고 있다.
조정이 되지 않으면 연방법에 정한 절차에 의해 분쟁을 해결하고 있다. 이런 분쟁을 해결하기 위해서는 평상시 요구사항을 적절하게 관리하는 것이 가장 중요하다. 그리고 물 관련 결정을 내릴 때 관련되는 사람들이 모두 참여해서 이해할 수 있도록 하는 것이 중요하다."
- 수온이 낮은 물을 방류하는 경우도 많다고 했는데, 이렇게 되면 농작물에 냉해 피해가 발생할 수도 있지 않은지.
"수온이 중요하다고 하지만 가장 중요한 것은 수량이다. 하지만 적정 수온의 물을 내려 보내면 방류 수량을 좀 줄일 수 있는 장점이 있다. 방류하는 물의 온도가 13도 정도라 농작물의 냉해 피해는 걱정하지 않아도 된다."
- 우수를 활용하기 위한 기본 정책을 소개해 달라.
"빗물이 바로 강을 지나 바다로 흘러나가 버리지 않도록 하기 위해 주차장, 공공건물, 가정집, 학교 등에 지하 저수조를 설치하도록 권장하고 있다."
- 남해군은 진주에 있는 남강댐에서 방류를 하면 남해군 강진만을 비롯한 일대 양식물과 어류 등에 피해가 발생해 해마다 피해 최소화 대책을 수립해 달라고 요구하고 있다.
"한국과 달리 이곳에는 하류에 사람들이 많이 살지 않는 지역에 댐을 설치하기 때문에 그런 문제는 많지 않다. 하류지역의 환경문제를 해결하는 방법 중의 하나가 바위와 같은 자연물을 이용하여, 댐이 없었을 때와 비슷한 환경으로 만들어 주는 것이다."
- 미국에서는 댐 건설 보다는 철거로 전환하고 있는데, 댐을 철거하게 될 때 발생할 수 있는 생태계 변화, 홍수 문제는 어떻게 대처하는지.
"과거 미국은 댐 건설의 나라였다. 공병대에 공식 등록된 댐만도 9만개다. 등록되지 않은 댐을 전부 합치면 250만개로 추정된다. 세계 최대 규모다.
이 중 국제대형댐위원회(ICOLD)에 등록된 높이 15m 이상의 대형 댐은 9265개다. 나머지는 15m이하의 댐으로 우리나라식 표기로는 '보'라고 할 수 있다.
하지만 현재 미국은 댐 철거의 나라다. 1912년 이후 1300개의 댐을 철거했다. 최근 20여 년간 급격하게 진행됐다. 이쯤 되면 국가 정책이 바뀌었다는 것을 의미한다.
댐 철거 정책으로 변경하게 된 것은 크게 두 가지 이유가 있다. 첫째는 농작물 피해, 회귀성 어류 멸종 등 환경문제 때문이고, 둘째는 댐 건설비용의 증가 때문이다.
안개로 인한 기후변화, 회귀성 어류 멸종 등의 문제가 생기니까 홍수 피해가 좀 있더라도 자연을 보호하는 것이 났다는 생각을 하는 사람들이 늘어났다.
또 댐을 건설하는 비용에 대비해 얻는 이익이 적다는 사실도 차츰 드러나게 되었다. 이런 이유로 댐 철거가 이뤄지게 된 것이다.
그런데 철거한 댐들은 주로 지류의 작은 댐인데, 본류에 대규모 댐을 설치해 놓았기 때문에 이런 작은 댐을 철거해도 홍수통제는 문제가 없다."
- 우리나라처럼 댐 주변지역 지원사업이 있는지.
"주변지역에 대한 지원예산은 없다. 댐은 주로 사람이 살지 않는 곳에 설치하는 것을 원칙으로 하고 있기 때문이다."
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