서울시, 정량적 물순환 평가를 기반으로 한
물순환 회복 정책 활성화 추진해야
기후위기 핵심은 물순환의 변화…서울시 물순환 회복 정책 활성화 필요
서울시는 지난 60년간 급격한 도시화로 인해 불투수면적비율이 크게 증가하였고(1960년, 7.8% → 2020년, 50.1%), 지하공간도 대규모로 개발됨에 따라 서울시 물순환도 크게 변화되었다. 이로 인해 하천의 건천화, 하천 생태계의 악화, 홍수 위험의 증가, 그리고 열섬효과 심화 등 다양한 도시 물관리 문제가 야기되었으며, 이는 결국 도시의 지속가능성과 시민의 안전에 직접적인 위협이 되는 기후위기로 이어지고 있다. 물순환의 변화가 기후위기의 핵심이라고 강조한 한 기후학자의 지적과 같이, 기후위기에 대응하기 위한 방안을 모색하는 데 있어 물순환 관리의 중요성이 더욱 부각되고 있다.
이에 서울시는 2004년 물순환 기본계획, 2007년 서울시 빗물관리시설 설치 기본계획을 시작으로 물순환 회복을 위한 정책을 지속적으로 추진해 왔고, 2014년에는 서울특별시 물순환 회복 및 저영향 개발 기본 조례를 시행하며 물순환 회복을 위한 정책적 지원을 제도화하였다. 하지만 서울시는 물순환 관리를 제도화하고 십수 년 동안 정책사업을 추진해 오고 있음에도 불구하고, 물순환 관리 목표 설정과 평가 방식의 모호성으로 인해 물순환 관리정책의 지속성과 수행력이 저하된 상황에 직면하고 있다.
물순환 상태 정량적 평가 및 관리를 위한 물순환 관리지표 마련 시급
물환경보전법에서 제시하고 있는 물순환 관리지표인 ‘물순환율’ 지표는 통합물관리계획, 물순환기본계획, 비점오염원 관리, 물재이용 및 저영향 개발 등 다양한 물순환 정책 및 사업의 목표 관리와 성과 평가에 중요한 역할을 하며, 기후변화 적응 대책, 도시 지속가능발전 전략 및 계획, 환경계획 등 주요 서울시 법정계획에서도 물관리 분야의 주요 모니터링 지표로 활용되고 있는 중요한 관리지표이다. 그러나 물환경보전법에서 정의한 물순환율은 비점오염원 관리를 목적으로 개발된 지표로, 토지 피복에 따른 불투수성과 이로부터 정의되는 직접 유출률만을 고려한 협의의 물순환 과정만 반영하고 있어, 전반적인 물순환 상태를 평가하는 데 한계가 있다. 또한 유출 특성만을 고려하고 있어 각종 물순환 정책과 사업의 영향을 반영한 물순환 상태의 변화를 추정하는 데 활용하기 어려운 것이 사실이다.
이러한 한계로 인해 물순환 지표 개발 노력이 지속되고 있지만, 개발된 지표의 대부분은 산정 방식이 매우 복잡하고 필요한 인자의 수가 많아 데이터 확보가 어렵거나, 별도의 수리수문 분석 모델 구축이 요구되어 실무적이고 관리적인 측면에서 용이성이 낮아 사실상 거의 활용되지 않고 있는 실정이다. 더욱이 이들 지표들은 현재 유역의 물순환 상태를 평가하기보다는 물순환 관리를 위한 물관리의 적정성을 평가하는 통합물관리지표로, 지표의 활용 목적이 다르다는 점도 문제이다. 따라서 물순환 회복 정책을 보다 활성화하기 위해서는 비교적 간단한 방법으로 물순환 상태를 정량적으로 평가할 수 있는 관리용도의 지표를 마련하고, 이를 기반으로 한 물순환 회복 목표 설정과 단계별 실행계획 및 사업의 이행 평가를 통해 물순환 정책의 지속성과 실효성을 강화하는 것이 필요하다.
유역 내 물이 충분히 유지되는 조건에 기반한 물순환 관리지표 개발
본 연구에서는 유역 내 물이 충분히 유지될 수 있는 조건을 물순환 상태 평가 기본 기준으로 설정하고 물순환 주요 요소(증발산량, 표면유출량, 토양 최대 잠재보유수량 등)의 평가에 기존에 널리 사용되고 있는 간편식을 활용하여 물순환의 상태를 정량적으로 평가할 수 있는 지표와 그 산정식을 개발하였다.
유역 내 강수가 발생하면, 지표면 유출과 기저유출을 통해 유역 물그릇 밖으로 물이 빠져나가거나 토양으로 흡수되어 유역 물그릇에 저장되고, 지표면이나 토양에 저류된 일부는 증발되어 유역 물그릇 밖으로 서서히 물이 빠져나간다. 이 과정에서 유역 물그릇에 유입되는 물의 양이 많으면 유역 내 보유수량이 증가하여 식생 성장과 하천 흐름에 필요한 물을 충분히 공급될 수 있다. 반대로, 유역 물그릇으로 유입되는 물의 양보다 유출되는 물의 양이 커지면 유역 내 보유수량이 감소하게 되어 지하수위 저하, 하천 건천화 등 물부족에 따른 문제가 발생한다.
이를 기본 조건으로 하여, 유역 물그릇 내 보유수량을 증가시키는 물순환 요소와 감소시키는 물순환 요소의 양적 비율(물순환비)을 통해 물순환 상태를 평가하는 방식을 제안하였다. 증발산량, 표면유출량, 토양 최대 잠재보유수량과 같이 자연계 물순환 주요 요소들에 대해 기존에 널리 활용되고 있는 간편식을 활용하여 3개의 인자(유출계수, 연평균 강수량, 월평균 기온)만으로도 물순환 상태를 평가할 수 있도록 설계(기본형 물순환비 지표 산정식)하였다. 이를 통해 해당 유역의 물순환비 추정을 위한 데이터 수집과 분석이 용이하고 물순환 현재 상태에 대해 직관적으로 이해하기 쉽도록 하였다. 또한 인공계 물순환 요소 등 유역의 물순환 특성을 반영한 물순환 상태의 평가가 가능하도록 유역특성형 물순환비 지표 산정식을 제안하였다. 서울시의 경우, 서울시 물그릇 내 보유수량 변화에 영향이 큰 빗물이용 및 관리유량, 지하수 이용 및 유출지하수량 등을 유역특성 물순환 요소로 반영하여 서울형 물순환비로 제안하였다.