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건설硏, 국내 최초 샌드댐 기술개발

물공급 소외지역 식수원 공급 가능



한국건설기술연구원(원장 김병석, 이하 건설연)은 가뭄 시 급수차가 동원돼야만 하는 물공급 소외지역에 물이 끊기지 않도록 공급할 수 있는 모래저장형댐(이하 샌드댐)을 환경부 연구사업을 통해 우리나라에서 최초로 개발했다고 밝혔다.

우리나라 상수도 보급률은 97.5%지만 미보급지역과 소규모 수도시설(5,920개소) 지역은 가뭄 시 취약지역으로서 안정적인 수원 확보가 중요하다.

샌드댐이란 아프리카 지역과 같은 건조지역에서 연간 드물게 발생하는 홍수를 저류시켜 흙 입자를 침전시킨 후 그 속에 저장된 물을 건조 시 활용하는 시설로 우리나라에는 아직 시공된 바 없다. 샌드댐은 모래 안에 물이 저장되므로 증발손실이 적고 모래층을 통과해 수질이 개선되고 겨울에는 흙 속에 물이 저장돼 얼지 않는 장점이 있다. 

우리나라에 샌드댐에 대한 수요가 있는 장소로는 주로 산간‧계곡 지역이다. 통상 이러한 지역 주민들은 소규모 취수원에 의존하기 때문에 극한 가뭄 시 식수부족으로 급수차가 동원되는 사례가 빈번하다. 일례로 2016년 2월 춘천시 계곡물 결빙과 수원고갈 때문에 춘천시 물로리 등 9개 마을에 소방서와 춘천시 급수차량 지원을 통해 식수를 공급했다.

건설연 수자원하천연구본부 연구팀은(팀장 정일문) 춘천시 북산면 물로리 지역에 국내 최초로 바이패스형 샌드댐을 시공했다. 바이패스 방식이란 하천 옆 바닥이나 변두리의 자갈, 모래층에 함유된 물인 복류수를 간접 취수하는 방식이다.

빠르게 흐르는 계곡을 직접 막을 경우 댐 유실 등 안전문제가 발생할 수 있으므로 간접 취수 방식을 적용했다. 계곡 하천 옆 소규모 취수원 하부에 샌드댐을 설치하고 확보된 공간에 모래를 채운 후 그 아래에 모래층을 통과한 물을 공급하는 배관시설을 설치했다.

샌드댐 건설로 평상시 공급유량은 일평균 150톤으로 크게 증가했으며 수질 역시 식수로서 적합한 것으로 나타났다. 특히 극한 가뭄이 오더라도 최소 10일 이상은 연속적인 물 공급이 가능하므로 근본적인 가뭄 대응책이 마련됐다는 의의가 있다. 샌드댐은 연말 춘천시에 이관돼 영구관리될 예정이다.

김병석 원장은 “개발된 샌드댐 실증으로 여름과 겨울철의 극한 가뭄 및 결빙 시에도 깨끗한 수질의 물을 안정적으로 공급할 수 있어 지역 주민들의 삶의 질 향상에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이번 성과는 환경부 한국환경산업기술원 수요대응형 물 공급서비스 연구사업의 일환으로 ‘상시가뭄지역의 지하수 최적 공급관리를 위한 IoT 기반 인공함양 well network 기술 개발(단장 김규범)’의 2세부 과제인 ‘다단식 Sand 댐 - 취수원 연계 활용고도화 기술 개발’ 과제를 통해 개발됐다.