버려지는 유출지하수를 냉,난방에너지로
분야: 교통/건축/국토
청원 기간: 2018-01-09 ~ 2018-02-08

제목 : 버려지는 유출지하수를 냉,난방에너지로 유출지하수(流出地下水)란 자연적으로 지표로 용출(湧出)되는 지하수 또는 지하터파기시 자연적으로 흘러 들어오는 지하수를 말한다. 일반적으로 지하수는 지표하(地表下) 가까이에서 일정 수위(水位)를 유지하고 있어 지반침하(地盤沈下) 방지 즉 지반안정(地盤安定)에 가장 큰 역할을 하는 요인이 되고 있다. 그러나 지하수공(孔)의 대수층(帶水層)이 지표가까이 존재하거나 대수층의 규모가 큰 지하수공은 그 대수층의 물 압력이 더 커서 지표상으로 표출<피압(被壓) : Over flow>되는 지하수를 유출지하수라고 말한다. 또한 건축물 지하터파기시(터널, 전력구, 통신구공사등 포함)흘러나오는 지하수도 유출지하수라고 한다. 어쨌든, 지하수가 유출되면 그 영향은 시설물에만 국한되지 않고 해당지역의 지표수와 지하수 순환체계를 교란(攪亂)시킨다. 따라서 지하시설물이 위치한 유역의 물 순환건전화를 위하여 유출지하수는 원칙적으로 유출이 방지 되어야 한다. 우리나라는 세계적으로 볼 때 물 부족국가로 볼 수 있다. 따라서 물이 귀한 곳이 대부분이지만, 부분적으로 지역에 따라서는 물(지표수 및 지하수)이 많은 곳도 있다. 즉 투수층(透水層)인 모래, 자갈등의 지층으로 구성되어 있는 상부 지하수 대수층(帶水層)과 심부 암반층에 단층(斷層), 파쇄대(破碎帶), 절리(節理)등이 발달된 심부 지하수 대수층으로서 지하수의 개발량이 많은 지역이면 데체로 유출지하수량도 많은 편이다. 문제는 유출지하수를 어떻게 처리하는냐에 있다. 유출지하수 관리요령(국토해양부, 2009)에 의거, 지하철, 터널 등 설치하는자와 특별시, 광역시에 21층이상, 10만㎡이상 건축물을 설치하는자는 지하철역사 1개소 1일 300톤, 터널,전력구,통신구 각1개소 1일 300톤, 건축물 1동 1일 30톤이상 유출시 유출지하수 감소대책 및 이용계획을 수립하여 시행하여야 한다. 그러나 현재 유출지하수의 관리가 거의 제대로 지켜지지 않고 있다. 유출지하수를 그대로 하수도로 흘려 내보내면 하수도법에 의거하여 하수도료(330원/톤)를 부과하고 있는 것이 전부인 실정이다. 통계(2014년)에 의하면 서울 지하철역사에서만 하루 평균 약10만여㎥(톤)의 유출지하수가 발생하고 있다. 따라서 유출지하수를 감소할 수 있는 대책과 활용할 방안을 강구할 필요가 있다. 첫째, 버려지는 유출지하수를 이용하여 지열(地熱) 냉·난방 에너지로 활용하는 것이다. 건축물의 냉·난방을 유출지하수 상온(常溫)의 수열(水熱)를 이용하는 시스템이다. 말하자면 1년 365일, 항상 상온(14∼17℃)의 수온(水溫)을 유지하고 있는 유출지하수를 활용한 신재생 에너지이다. 이 시스템의 자료에 의하면,기존 기름 보일러 대비 85%, 기존 가스(LNG) 보일러 대비 50%, 그리고 기존 에어컨 대비 30%를 절약 할 수가 있다. 더 자세히 말하면 유출지하수는 냉·난방비를 절약하게 되고, 하수도 요금을 절약하게 되며, 에어컨 실외기가 없는 근사한 건축물이 되고, 온실가스, 미세먼지가 최소화되는 쾌적한 환경과 특히 지반침하, 싱크홀을 방지할 수 있게 된다. 여기서, 활용되어진 유출지하수는, 지하수 개발가능량의 80%를 초과할때 별도로 시추(試錐)된 주입정(注入井)으로 인공함양(人工涵養)시키면 해당지역은 물론 주변의 지하수위가 원래의 지하수위로 유지되기 때문이다. 둘째, 유출지하수 냉.난방시스템의 경제성에 있어서 초기투자비는 평당25만원, 투자비 회수기간은 1.5년으로 100평당 2,500만원이다. 이는 기존 재래식 보일러 및 에어컨 대비 30∼85%의 큰 절약효과가 있다고 한다. 한편, 유출수 미활용시 높은 에너지 비용을 부담하여야 하고, 하수도 요금폭탄이 부과되며, 지반침하 또는 싱크홀의 위험이 발생하게 되고, 그리고 도시 열섬현상이 나타나 도시온도가 전반적으로 상승되는 온난화 현상이 촉진된다. 결론적으로, 현재 거의 방치되고 있는 유출지하수와 그리고 앞으로 계속 발생하게 되는 유출지하수를 우선, 신재생 에너지인 지열 냉.난방 시스템으로 활용한다면 일석이조(一石二鳥)의 효과를 거두게 될 것이다. 또 유출지하수 발생량이 많은 지역은 별도로 시추된 주입정(注入井)에 유출지하수를 인공함양(人工涵養)하여 원래의 지하수위(地下水位)를 유지하게 되어 지반침하 또는 싱크홀 위험을 예방할 수 있다(끝).