‘4대강 불청객’ 녹조 유속·더위 탓… 보 설치 후 유속 5분의 1로 감속

초록색 페인트를 부어놓은 듯한 걸쭉한 강물, 그 위를 지나는 거룻배 한 척.

녹조로 가득한 금강과 낙동강 등 4대강 사업 지역 하천의 최근 모습은 우리에게 충격을 주고 있다.

‘4대강 살리기’ 사업 이후 해마다 나타나는 불청객 ‘녹조’는 최근 지구온난화로 인한 때 이른 더위 때문에 찾아오는 시기가 점점 빨라지고 기간도 길어지고 있다. 녹조는 단순히 물 색깔만 바꾸는 것이 아니라 수(水) 생태계와 인간들의 건강에까지 심각한 영향을 미치는 환경오염 문제다.

일반적으로 녹조 발생 원인은 ▲영양염류 ▲수온 ▲유속 등 3가지다.

생활 오·폐수나 농가에서 흘러나오는 농업 폐수, 공장에서 흘러나오는 산업 오염수 등에 섞여 있는 질산염이나 인산염 같은 무기영양염류가 과다하게 유입될 경우 발생한다. 미국 생태학자 데이비스 신들러 박사는 1974년 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 인(燐)이 녹조 발생에 핵심적 역할을 한다는 연구결과를 발표한 바 있다.

일조량이 많고 기온이 높아 수온이 상승할 때도 녹조가 발생한다. 일반적으로 수온이 19도 이상이 되면 광합성이 촉진되면서 녹조를 유발시키는 녹조류, 규조류, 남조류가 폭발적으로 증가한다. 또 물의 흐름이 느려지면 유입된 영양염류가 빠져나가지 못하고 축적되면서 녹조를 악화시킨다. 실제로 낙동강 유역의 경우 4대강 보 설치 이후 강물 흐름이 이전보다 5분의1 정도 속도로 느려져 녹조현상이 더 심하게 나타난다는 것이 전문가들의 분석이다. 일본의 토목공학자들에 따르면 물의 흐름이 초당 3㎝ 정도만 되더라도 녹조는 예방할 수 있다. 그렇지만 현재 낙동강 유역은 이 속도가 나오지 못하고 있다는 것이다.

●시작과 끝나는 시기 예측 어려워

물그릇을 키워 가뭄과 홍수를 예방하겠다는 4대강 사업의 아이디어 때문에 녹조가 심해지고 있다는 것이 과학자들의 공통된 의견이다. 물그릇이 커지면서 물이 정체돼 있는 시간이 길어지고 숨은 열이라고 하는 ‘잠열’도 커졌다는 것이다. 즉 물은 열을 오래 품고 있는 특성 때문에 한 번 달궈지면 쉽게 식지 않고 오래 가기 때문에 기온이 떨어지더라도 녹조가 유지될 수 있다. 이런 이유로 일부 과학자들은 “4대강 사업 지역은 강이 아닌 담수호 기준을 적용해 관리를 강화해야 한다”고 주장하기도 한다.

하천에서 발생하는 녹조의 시작 시기와 끝나는 시기를 예측하는 것은 쉽지 않다. 영양염류, 수온, 유속, 강물의 탁도를 비롯한 녹조 발생 원인 변수들이 많기 때문이다. 녹조는 어느 하나의 변수만 충족시켜도 발생할 때가 있고 모든 변수를 충족시키더라도 발생하지 않는 경우도 있다는 것이다.

녹조가 발생한 지역의 물에서는 ‘지오스민’이나 ‘2-메틸이소보르네올’ 같은 물질 때문에 독특한 냄새와 맛이 난다. 또 녹조의 원인인 남조류에서 내뿜는 독소물질은 인체에 과다하게 유입될 경우 사망까지 이르게 한다. 대표적인 독성물질은 마이크로시스틴과 색시토신이다. 마이크로시스틴은 간 독성물질로 발진이나 구토, 설사, 두통, 고열, 간 종양을 발생시키고, 색시토신은 신경계에 작용하는 독으로 인체에 유입됐을 경우 감각을 둔화시키고 언어능력을 잃게 만든다.

이 때문에 과학자들은 다양한 방법으로 녹조를 없애려 노력하고 있다. 대표적인 것이 수중 생태계의 먹이사슬을 이용한 친환경 처리기술이다. 녹조 원인 생물을 먹어치우는 녹조포식성 생물의 숫자를 인위적으로 늘려 녹조를 제거하는 방식이다. 녹조 발생을 사전에 차단할 수 있다는 장점 때문에 장기적 관점에서 가장 우수한 제거 및 예방기술로 꼽히고 있다.

또 전기분해 방식으로 물 분자를 초미립자(플라즈마) 상태로 분해시켜 수소(H)와 하이드록시기(OH)로 분해시키는 것이다. 하이드록시기는 세포막에 있는 수소와 반응해 조류의 세포를 파괴해 녹조를 없애는 방식이다. 이 밖에도 하수처리장에서 화학적 응집제를 사용해 인 농도를 낮추거나 초음파를 이용해 조류의 세포를 파괴해 녹조를 없애는 방법도 연구되고 있다.

●황토살포, 녹조 악화시킬수도

그렇지만 녹조 제거를 위해 국내에서 흔히 쓰는 황토 살포는 오히려 녹조를 악화시킬 수 있다. 황토는 녹조 유발물질을 바닥으로 끌어내려 가라앉히는 역할을 하는데 녹조 유발 조류들이 바닥에 가라앉아 썩을 경우 ‘인’을 내뿜기 때문에 녹조가 더 심해질 수 있다는 것이다. 한국과학기술연구원(KIST) 식수원녹조연구단 이상협 단장은 “녹조현상은 광범위한 지역에서 다양한 요인이 결합돼 발생하는 자연현상이기 때문에 완벽하게 예방하는 것은 어렵다”며 “다양한 기술을 확보해 녹조 발생 상황에 맞춰 적합한 기술을 적용해야 한다”고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

그래픽 김예원 기자 yean811@seoul.co.kr