깨끗한 물이 생명을 살린다. 인간에게 물은 생활과 산업을 위해 반드시 필요한 자원이나 삶과 직결되는 자원이다. 국내 환경 투자비용은 매년 증가하는 추세이다. 이 중 수질개선부분인 수질관리와 상하수도 보전비용은 전체 환경투자비용의 50%를 넘는 등 환경예산이 증가하고 있으며 수질관리 및 처리의 중요성이 부각되고 있다. 이 가운데 국내 수질관리 연구에 앞장서며, 4대강 살리기에도 한 목소리를 내고 있는 충남대학교 환경공학과 서동일 교수를 만나보았다.

우리나라에서 손꼽히는 수질 모델링 전문가

수질모델링은 수계의 수질에 영향을 미치는 사업의 시행에 따른 수질 변화를 미리 예측하고 가상의 공간에서 비교함으로써 실제로 수질관리 대안 수립을 위한 시행착오를 최소화하는데 시행되는 기술이다.
수질모델은 실제로 발생하는 상황을 축약하여 표현한 것이며 대상 물질의 이동, 반응, 상호 작용을 수식으로 표현하고 수식을 효율적으로 계산하기 위해 만들어진 프로그램이다. 수질모델은 과학적인 근거를 바탕으로 구축되었으나 ‘축약’과정에서 자연계에서 발생할 수 있는 모든 사항은 고려할 수 없는 한계로 인해 필연적으로 불확실성이 존재한다. 이러한 관점에서 입력자료, 수질모델링, 출력자료에 대한 수질모델링 전문가의 판단은 중요할 수밖에 없다.

현재 우리나라에서 환경공학을 강의하는 주요 대학의 환경공학 전공교수 중 수질모델링을 전공하고 지속적으로 연구하는 교수는 양손으로 꼽을 수 있는 정도이다. 이처럼 국내 수질 모델링 전문가를 찾아보기 어려운 상황에서 충남대 환경공학과 서동일 교수는 수질모델링에 관한 다양한 연구와 업적으로 그 두각을 드러내고 있다.

서 교수는 미국 듀크대학교 환경대학원 겸임교수로도 활동하고 있다. 듀크대는 미국 10대 명문의 대학으로 인문·사회·자연과학 분야 등에서 높은 인지도를 자랑하며 특히 의학 및 환경 분야에서 강세를 보이고 있다. 서동일 교수의 겸임 교수 위촉은 환경공학기술 발전을 위해 지속적인 교류 사업을 벌여나가며 충남대와 듀크대의 학술 및 인력 교류에 큰 역할을 하고 있다. 또한 서동일 교수는 ‘2010 대전시 환경상’을 수상하며 그의 입지를 다시 한 번 다지는 계기를 마련했다.

이는 대전 3대 하천의 수질관리를 위해 다양한 연구 활동을 펼쳤으며 대전시 환경관련 자문위원으로 활동하며 환경문제 해결에 적극 참여한 점이 기여했다. 그는 “하천오염의 시발점이면서 주민들과 가장 밀접하게 연관되어 있는 도시의 소하천을 살리기 위해 전문가들이 자발적으로 참여해 필요한 기술 및 발전방향을 모색하는 것은 당연한 책무라고 생각합니다. 앞으로도 대전시뿐만 아니라 국내의 수질환경을 위해 앞장서 연구에 임하도록 하겠습니다”라고 포부를 밝혔다.

수질 관리에 관련된 다양한 연구 진행

수질 모델은 국내의 중요한 수자원 사업이 있을 때마다 매번 등장한다. 90년대 중반 우리나라를 떠들썩하게 만들었던 시화호 사건, 영월의 동강댐 사건과 새만금 사업 그리고 4대강 사업에도 어김없이 볼 수 있다. 뿐만 아니라 우리나라의 중요한 환경영향평가 사업에는 모두 수질모델이 사용되고, 환경부의 주력사업이라고 해도 과언이 아닌 오염총량관리제에도 수질모델이 중요하게 사용되었다.

충남대 유역 및 수질모델링 실험실에서는 서동일 교수를 필두로 9명의 연구원이 실제 하천 및 호수를 대상으로 현장 수질관리기술을 개발하고 있다. 이는 컴퓨터를 이용한 수질자료 분석기법의 연구로 진행되고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션으로 수행되는 수질모델링은 가상의 공간에서 다양한 시나리오를 비교할 수 있으므로 시행착오로 발생할 수 있는 막대한 비용과 시간을 절약할 수 있는 장점이 있다. 연구실에서는 하천 및 호수의 수질모델링을 통한 수질 평가와 예측, 현장 측정 작업의 효율화를 위한 각종 첨단 장비의 사용과 실무 회사 등과 직접적인 협력 연구를 통한 수질관리 기기 개발에도 힘쓰고 있다.
연구실에서는 대청댐, 갑천, 금강을 대상으로 수질조사를 실시하고 있으며, 이러한 실증적인 연구를 통해 국내 수질환경발전에 일조하고 있다.

환경공학의 새로운 영역을 개척하다

앞으로 전국 모든 하천과 저수지 그리고 해안의 수질문제가 지속적으로 제기될 것이며, 대안의 마련을 위해 수질모델링 기술이 계속 적용될 것으로 예상된다. 한편 수질모델링은 각종 학문분야 및 환경공학 기술이 종합적으로 요구되는 분야라는 점과 현재 사회에 만연한 이공계 기피현상으로 수질모델링의 미래는 그다지 밝지 않다. 서동일 교수는 “대학과 정부가 인력양성과 기술개발에 힘을 기울이지 않는 한 우리나라의 수질모델링 기술의 미래는 어두운 것이 지금의 현실입니다. 이제 환경기술에 있어서도 국산화가 필요하며 수질 모델링 기술도 포함되어야 할 것입니다”라며 수질모델링분야의 미래에 대해 우려를 표했다. 이 시점에서 수질모델을 전공한 전문가들이 머리를 맞대고 답을 구하면서 우리나라의 모델링 수준을 제고할 필요와 책임이 요구된다.

현재의 환경공학은 융합과 첨단공학을 접목하여 새로운 영역에 도전하지 않으면 도태될 위기에 처해있으며, 이는 환경공학의 미래와 직결되는 일이다. 우리나라의 대학들은 변화하는 환경문제에 적절한 진화된 해결방안을 강구하도록 변신을 도모해야 할 필요성이 있다. 우리는 새로운 환경 분야의 인력을 육성하며, 연구에 매진하고 있는 서동일 교수의 활동에 주목할 때이다.   
4대강 사업의 ‘수질논쟁’의 종착지는 어디일까?

현재로선 ‘끝까지 평행선을 달릴 것’이라는 전망이다. ‘4대강 마스터플랜’ 작업에 참여했던 충남대 서동일 교수에게 그 견해를 들어보았다.
서동일 교수는 4대강 살리기 사업을 위해서도 우리나라 전반의 수질관리 또는 수질 모델링의 발전을 위해 세밀한 자료의 수집을 통한 확인 및 발전이 필요하다고 강조했다. 그는 “4대강을 살리고자 하는 정부의 투자 의지는 우리나라의 수질과 수량을 포함하는 수자원 관리에 반가운 소식이 아닐 수 없다. 진정한 4대강 살리기는 자연과 인공에 위한 물의 양적 그리고 질적 순환이 균형을 이루는 하천을 만드는 것을 의미한다.

이를 위해서는 4대강 뿐만 아니라 직접적으로 연결되어 있는 수많은 중소하천과 유역의 여건을 함께 고려하는 매우 면밀하고 종합적인 고려가 필요하다”며 덧붙여 4대강 살리기 운동이 4대강 뿐만 아니라 유역의 중소하천과 유역의 환경 관리하는 프로젝트로 발전하여 우리나라의 하천환경수준이 대폭 향상되고 더 나아가 우리나라의 첨단 하천 환경관리 기술이 우리나라의 주요 수출산업으로도 발전하는 계기가 되길 바란다고 전했다.