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최근 광주광역시, 전라남도 및 경상남도 섬 지역에서는 가뭄으로 인해 용수 공급의 어려움을 겪은 바 있다. 이는 이들 지역에 용수를 공급해야 하는 주요 수원의 물 부족으로 인한 것이다. 국내 대부분의 수요처는 하나의 수원에서 용수를 공급하고 있다. 따라서 물 안보를 위해 해수 담수화, 지하수, 빗물 집수, 하수 재이용 등을 포함하도록 수원을 다양화할 필요가 있다.

기후변화와 인구 증가 등으로 인해 지표수, 지하수, 해수 담수화 등과 같은 해당 지역의 자체 수원뿐만 아니라 저수지, 빗물 집수, 하수 재이용 등을 포함한 보조수원을 고려하여 안정적인 용수공급에 대한 보다 다양한 접근 방식을 활용해야 한다. 취수원 다변화는 여러 공급원에서 수요처로 용수를 공급함으로써 용수 공급의 다양화를 증가시킬 수 있으며 가뭄과 같은 위기 상황에서 피해를 저감할 수 있다. 용수공급을 단일 수원에 의존하는 지역의 이용자들은 강수량 감소에 매우 취약할 수밖에 없다. 또한, 용수공급 감소 또는 물 부족은 소비자의 생명이나 건강을 위협할 수 있고 수혜자에게 재정적 손실을 발생시킬 수 있다. 수원의 다양화는 단일 수원에 대한 의존도를 줄이고 여러 수원으로부터 적정한 수량과 수질의 용수를 제공받음으로써 수자원 시스템의 위험을 최소화시킨다는 장점을 가지고 있다.

취수원 다변화에 대한 국외의 대표적인 사례는 미국의 캘리포니아이다. 수백 마일 떨어진 수원으로부터 용수를 공급받는 지역들은 대지진, 댐 붕괴 및 기후변화로 인한 수원의 안정성 저하 등으로 인해 보다 안정적이고 유연한 용수 공급을 위해 노력해 왔다. 캘리포니아는 현재 용수 사용자와 상황뿐만 아니라 미래의 용수 사용자와 조건들을 위한 물 보안을 보장할 수 있도록 전통적인 댐 저수량뿐만 아니라 지하 대수층 개발, 빗물 이용, 하수 재이용 및 해수 담수화를 포함한 용수 공급 포트폴리오를 다양화하기 위해 새로운 기술을 구현하고 있다. 최근에는 각각의 수원을 결합한 취수원 다변화를 통해 장기적인 용수 요구를 충족할 수 있는 안정적이고 유연한 공급원을 제공하였다.

West Basin Municipal Water District의 경우 2012∼2017년 가뭄 기간 동안 물 재이용을 통해 심각한 가뭄 속에서도 정상적인 삶을 영위할 수 있었으며 재이용 용수는 관개용수, 석유 및 가스 정제소 냉각 용수, 대수층 함양을 통한 식수 보호 등에 활용되었다. 국내의 경우 제5차 국토종합계획에 주요 정책과제로 국토자원의 미래가치 창출과 활용도 제고가 포함되었고, 취수원 다변화 및 안정적 물공급 확보가 세부과제로 제시되었다. 이를 위해 주요 취수원에 대한 수질 안전성을 제고하고, 수자원 다변화 및 지역 물자급률 제고 방안 추진, 정밀한 상수도 수요량 예측 방법 마련, 물수요 관리 및 하·폐수 재이용 등을 통해 수자원의 지속가능성 제고, 국민이 안심하고 마실 수 있는 깨끗하고 안전한 물 공급, 유역 단위 이수·치수·하천환경 통합관리를 위한 하천유역 수자원 관리계획 수립을 제시하였다.

최근 국내에서는 장·단기 가뭄과 각종 수질오염 사고 등에 대비하기 위한 방안으로 취수원 다변화에 대한 다양한 연구와 사업을 추진하고 있으나 지역 갈등 등 여러 가지 문제로 인해 난항을 겪고 있다. 

취수원 다변화를 위한 대체수자원은 보조수원이라고도 하며 전통적인 지표수와 지하수 공급을 보완하고 다양화하는데 활용된다.

음용수 재사용은 하수를 처리하여 식수 품질기준을 충족하도록 개선하고 직·간접적 재사용을 목적으로 한다. 직접 재사용 시스템은 처리된 하수를 급수 시스템으로 직접 보내는 반면, 간접 시스템은 처리된 하수를 지표수와 지하수로 보내며, 배수되기 전 재생 또는 음용수 처리 공정을 거친다. 수요 관리는 효율성 개선, 장비 업그레이드 및 최종 수용자의 행동 변화 같은 활동을 통해 용수 소비를 줄이고 시스템 누수 및 용수 공급의 비효율성을 낮추는 것을 의미한다. 음용이 아닌 재사용은 재사용을 위해 하수를 처리하지만, 처리된 용수의 사용을 음용 이외의 용도(예: 산업용도, 관개 또는 조경 등)로 제한하여 용도별 필요한 수질 기준에 맞춰 처리한 후 이용한다.

빗물 이용은 빗물이 지면에 닿기 전에 모으는 것으로 대부분 지붕 위에서 아래로 내려가는 스파우트를 통하거나 직접 수집한다. 집수된 빗물은 그대로 사용하거나 유익한 용도로 사용할 수 있도록 처리 과정을 거친다. 대수층 함양은 향후 용수 재사용을 목적으로 지하 대수층에 물을 저장하는 것이다. 물을 지하에 저장하면 증발로 인한 손실이 줄어들며 저장방법에 따라 약간의 처리가 가능할 수도 있다. 이때 물은 표면 침투 또는 직접 주입을 통해 대수층으로 유입된다. 담수화는 해수나 기수(담해수) 등을 일반적으로 여과공정을 통해 염분과 기타 성분을 제거하여 사용하며 충분히 처리하면 식수로도 사용할 수 있다.

물 공유는 물이 풍부한 지역이나 사용자로부터 물 부족에 직면한 사용자들에게 물을 이송하는 것을 의미한다. 중수는 특정 범주의 하수로서 일반적으로 샤워기, 욕조, 싱크대, 세탁기 등과 같은 가전제품에서 나오는 주거용·비산업용 하수로 설명된다. 중수는 배설물로 오염된 물을 제외하고 유기물 수준을 제한하여 기존 하수에 비해 수질을 크게 개선할 수 있으며 일정 처리를 통해 비음용수 재사용에 적합하다. 현재 국내 실정에 맞는 대체수자원으로 빗물 이용, 중수도 활용, 지하수 인공 함양 등을 통한 지하댐, 강변여과, 해수담수화 등이 활용되고 있다.

취수원 다변화는 공급원마다 다른 강점과 위험성을 가지도록 여러 유형의 수원으로 구성하여야 한다. 수원마다 경제성이 다르기 때문에 여전히 비용과 공급의 균형을 맞추는 방법을 결정해야 하지만 예측 기술의 발전과 새로운 수원의 가용성은 지역 생태계를 유지하는 동시에 안정적인 용수 공급 능력을 향상시킬 수 있다.

수원 간의 균형을 맞춰 삶의 질을 높게 유지하는 것은 큰 과제이지만 취수원 다변화는 더 다양한 수원으로부터 사용자로의 물 배분을 보다 효율적이고 지능적으로 만들 수 있다. 또한 수자원에 대한 지속적인 모니터링은 기상예보시스템과 함께 더 나은 용수 공급에 대한 예측을 가능하게 할 것이다.

취수원 다변화는 보다 안정적이고 맑은 물을 공급받을 수 있게 하며, 하나의 수원으로부터 공급받던 물을 여러 수원으로부터 공급받게 됨으로써 하나의 수원에서 문제가 발생할 경우에도 용수를 공급받을 수 있다는 장점을 가지고 있으나 여러 문제점을 야기시킬 수 있다. 따라서 지속적이고 안정적으로 용수를 공급할 수 있도록 취수원 다변화 이전에 반드시 사전분석을 수행하여야 한다. 대체수자원 개발로 인한 사회적, 경제적, 환경적 영향을 충분히 분석하여야 하며 이를 해석할 수 있는 도구의 개발도 필요한 실정이다.

최근 국내에서는 수자원 시설물 건설을 통한 신규 수자원 확보보다는 지역적인 특성을 고려하면서 물 부족 해소 및 완화를 위한 취수원 다변화에 대한 관심이 높아지고 있다. 이를 위해서는 관련 기술 개발뿐만 아니라 이해 관계자와 지역사회의 참여를 통한 지역 간 긴밀한 협력이 뒷받침되어야 할 것이다.