농업용수 비상급수를 위한 담수화시스템 실증화 연구 = Research of Practical Desalination System Technique for Emergency Irrigation Water Supply

국문 초록 (Abstract)

최근 물 부족이 발생하고 가뭄이 장기화되어 농작물 피해가 빈번히 발생함에 따라 기후변화에 대응한 농업용수의 안정적인 공급 대책에 대한 요구가 증가하고 있다. 2015년도에 발생한 농업적 가뭄의 특성은 산악지형이 잘 발달되어 있는 계곡형 저수지가 위치한 지역보다는 산지로부터의 유입수가 적어 인접한 하천 또는 배수로에서 양수기로 저수지에 물을 공급해야 하는 양수저류형 저수지가 위치한 지역에서 가뭄의 피해가 컸다는 점이다. 대표적인 지역이 충남 등 서남해안 지역과 강화도 같은 도서지역이다. 물론 과거부터 지금까지의 농업기반시설에 대한 투자로 평야부, 도서지역에 장대수로 혹은 양수저수지 등 대규모 기반시설을 설치하여 용수 수요에 잘 대처 하여왔다. 하지만 문제는 작년과 같이 물리적으로 강우가 적게 내린 년도가 몇 년에 걸쳐 발생한다면 지금의 기반시설로서는 용수수요에 대처할 수 있는 방법이 없다는 점이다. 특히 하천과 바다가 접해 있는 하구역에는 농경지가 매우 발달되어 있는데 강우부족으로 바다로 유출되는 수량 자체가 모자라게 되면 지하수위도 저하되어 지하관정이 염해로 사용 못하게 된다. 특히 도서 및 간척지 염분농도는 내륙에 비해 비교적 높은 편이며, 작물생육 및 수확량에 영향을 미치는데 콩 및 당근, 상추, 양파와 같은 채소류는 염해에 취약한 작물로서 전기전도도가 700us/cm을 초과하면 작물생육에 피해가 발생할 수 있다. 이에 대해 농업용수 분야에서도 도서지역 및 해안간척지를 대상으로 담수화기술의 적용을 지속적으로 고려하고 있다. 본 연구에서는 가뭄지속시 비상급수용도로 활용하기 위한 담수화기술을 확보하기 위해 농업용수에 적합한 기존 담수화설비 공정을 분석하고, 100㎥/일 규모의 파일럿 담수화설비를 제작, 운영하여 발생하는 문제점을 보완하였다. 담수화설비는 경제성과 원수의 위치를 고려하여 해수가 아닌 기수(EC 10,000us/cm 이하)수준의 염분 농도가 함유되어 있는 지하수를 대상으로 하였고, 가뭄 상황시 용수공급방법을 고려하여 이동이 가능하도록 담수화 설비에 필요한 전기를 생산하는 발전시설도 구비하였다. 현장적용은 김해시에 위치한 밭지역(시설재배)을 대상으로 운영중이며 운영과정에서 발생한 문제점을 지속적으로 수정, 보완 중에 있다. 본 연구는 농촌수자원의 효율적인 이용을 도모하고 담수자원이 절대적으로 부족시 사용가능한 대체수자원의 확보 측면에서 의의가 있다.