시작은 스브스뉴스 유튜브 채널에 올라온 영상이었다. 2024년 파리올림픽을 앞두고 프랑스 정부는 센강의 수질을 개선하겠다고 발표했지만, 센 강이 여전히 심각하게 오염되어 있음을 지적했다. 흥미로운 점은 센 강과 우리나라의 한강과 비교하며, 한강이 깨끗한 이유를 설명한 부분이었다. 한강의 수질 개선을 위한 노력에 감명을 받고 센 강과 한강의 수질과 개선 과정에 대해 더 자세히 알아보고자 했다.
파리의 센강은 192년부터 수영이 금지될 정도로 오염도가 심각해졌다. 이는 파리가 대도시로 발전하면서 생활하수와 폐기물이 강으로 지속적으로 방류된 결과였다. 2024년 파리 올림픽에서는 센 강에서 수영 대회가 예정되어 있어 이를 계기로 센 강 수질이 개선되고 있다는 평가도 나오고 있다. 그러나 2023년 6월, 알렉상드르 다리 근처에서 측정된 대장균 수치는 3,000CFU/100ml로, 세계수영연맹의 허용 기준인 1,000CFU/100ml를 크게 초과하고 있어 여전히 오염이 심각한 상태이다.
강에서 검출된 세균 수치가 들쭉날쭉한 건, 파리의 노후화된 하수 시스템 탓이다. 오래된 도시의 대두분이 합류식 하수 시스템을 갖추고 있어 비가 오면 빗물과 하수가 같은 하수관을 통해 흐르기 때문이다. 아래 그림은 합류식 하수관과 분류식하수관의 구조를 보여주는 그림이다. 합류식 하수관은 하수도로 유입되는 빗물과 지하수, 오수가 함께 흐르도록 하기 위한 하수관로고, 분류식 하수관은 구분되어 흐르도록 하기 위한 하수관로이다. 합류식 하수관은 분류식 하수관에 비해 건설 비용이 저렴하고 시공이 용이하다는 장점이 있지만 오수와 우수가 합해져 오수 부하량이 커져 처리 비용이 많이 소모되며, 하나의 하수관을 이용하기 때문에 우수 유입구로 악취가 발생한다는 단점이 있다. 반면에 분류식 하수관은 건물 내 사용한 오수는 정화조가 필요 없이 하수처리장으로 직접 보내지고 빗물과 같은 우수는 빗물받이를 통해 하천 혹은 바다로 흘러들어 가게 되어 하수도의 악취가 사라진다는 장점이 있다. 하지만 비가 많이 내리면 하수관의 용량이 한계에 도달해 각종 오폐수가 처리시설이 아닌 강으로 흘러 들어가게 된다.
반면 한강은 과거에 오염도가 심각했다. 20세기 초 서울의 인구가 급격히 증가하면서 하수 처리 문제로 한강 수질이 악화한다. 그러나 현대에 이르러 서울은 대규모 물 재생 센터 4곳을 건설하여, 하루 최대 160만 톤의 폐수를 처리할 수 있게 되었다. 이 덕분에 2024년 현재 서울 한강의 대장균 수치는 31CFU/100ml로 센 강보다 월등히 낮은 수준이다.
센 강은 하수관 연결이 미흡하여 생활하수가 그대로 방류되는 문제가 있다. 특히 폭우 시에는 하수 처리 용량에 한계가 있어 오수가 직접 센 강으로 유입되기도 한다. 프랑스 정부는 수질 개선을 위해 일부 시설을 개선하고 있으나, 주요 인프라 정비가 충분하지 않은 상황이다. 반면 서울은 도시 전체 하수관을 물 재생 센터와 연결했고, 초기 우수 처리, 녹조 방지, 총인처리시설 등의 현대화를 통해 한강 수질을 법정 환경 기준보다 훨씬 깨끗하게 정화하고 있다. 물 재생 센터에서는 활성슬러지법(더러운 물질을 분해하는 미생물을 일부러 무속에서 대량으로 키우고 그 미생물이 잘 자라나도록 물속에 그런 미생물이 좋아하는 산소를 계속해서 불어 넣는 방법) 등 첨단 미생물 기술을 활용해 오염 물질을 분해하고 있으며, 수질 오염 총량제의 50% 이하로 운영 중이다.
센강의 대장균 수치는 3,000CFU/100ml로, 이는 한강의 대장균 수치보다 100배가량 높은 수치이다. 센강의 수질 관리 한계를 잘 보여주는 예이다. 여기서 의문점이 생긴다. 왜 수질을 확인할 때 대장균을 기준으로 할까? 대장균은 연구가 많이 되어 있고 오물 속에서 쉽게 찾을 수 있어 수질 검사에 대표적 지표로 사용된다. 물속에 대장균이 많다는 것은 다른 세균과 오염물질도 있을 가능성을 시사하기 때문에 대장균 수치가 높은 물은 ‘더러운 물’로 간주한다. 대장균은 눈에 보이지 않을 만큼 작아서 CFU(집략형성단위)라는 단위로 세균 수로 표현한다. 이는 대장균이 자라서 형성한 눈에 보이는 덩어리의 개수를 의미하며, 예를 들어 ‘31CFU/100ml’는 100ml의 물에 대장균이 약 31마리 있었다고 추정할 수 있다는 뜻이다.
프랑스 정부는 도시화와 관련된 센 강 오염 문제 해결을 위해 일부 수질 관리 정책을 추진하고 있으나, 하수도 시스템과 처리 인프라 개선에는 한계가 있다. 기후 변화로 인한 강우량 변동성으로 수질 관리가 어려워지고 있으며, 관련 예산과 시스템 개선이 필요하다. 한편, 한국 정부는 대규모 물 재생 센터 운영을 통해 한강의 수질을 꾸준히 관리하고 있다. 그러나 장기적으로 기후 변화에 따른 하천 오염 대응 방안과 수질 유지 비용 및 인프라 개선을 위한 추가 지원이 요구된다.
한강과 센강의 사례를 바탕으로, 조산천에 대한 구체적인 조사를 시작했다. 우선 조산천의 상류, 중류, 하류에서 각각 시료를 채취하여 용존 산소량(DO)과 생화학적 산소 요구량(BOD)을 측정했다. 이 과정에서 물의 자정 작용과 오염 물질 분해를 돕는 호기성 박테리아의 역할에 주목했다.
수질 실험은 학교 급수, 청계천, 조산천 물을 대상으로 용존산소(DO) Test, 생화학적 산소 요구량(BOD) Test, 수소 이온 농도(pH) Test의 세 가지 주요 테스트를 진행했다. 자세한 실험 내용은 하단에 첨부된 실험 보고서를 통해 확인할 수 있다. 실험 결과, 용존산소 실험에서는 모두 비슷한 색을 띠었다. 생화학적 산소 요구량 실험에서는 조산천의 물색이 가장 짙었고, 청계천, 학교 급수 순으로 옅었다. 즉, 색이 진할수록 깨끗한 물이기 때문에 금호강 물이 세 가지 시료 중 가장 깨끗하다고 할 수 있다. 수소 이온 농도 실험에서는 모두 비슷하게 초록색이 약간 보이는 노란빛을 띠었고, pH 6.3 정도는 수소 이온 농도를 가진다.
우리가 매일 이용하는 학교 급수가 가장 깨끗하지 않다는 충격적인 결과를 얻게 되고, 학교 급수의 오염도를 낮추기 위한 추가 활동을 할 것을 계획해보기로 했다.
프로젝트 참여 인원
김지윤 오현서 이연서 이하경