중국 섬서성 수처리 산업 현황 및 시사점

- 황하유역 환경보호 문제 대두로 섬서성 수질 환경 개선 강화 -

- 섬서성 하천 및 수처리 환경 특성에 맞는 경쟁력있는 기술과 설비에 대한 수요 증가 -

섬서성은 황하유역과 창장유역이 모두 경유하는 지역으로 중국 수질 환경 개선에 있어 중요한 역할을 지니고 있다. 특히 최근에 황하 유역 환경 보호에 대한 중앙정부의 요구가 강화되면서 섬서성의 수질 환경 개선, 공업 및 생활 오폐수 처리 임무는 더욱 시급해지고 있다. 현지 환경기업들 또한 오폐수처리 설비 분야에서 빠른 발전을 이뤄내고 있으나 엄격해진 중국 정부의 오폐수 배출 기준 규정을 100% 만족할 만한 경제성이 보장된 기술확보에는 어려움이 있다. 무엇보다 여전히 오폐수 설비 구축과 이에 대한 비용투자가 ‘낭비’와 ‘경영리스크’로 여겨지는 현지 기업들의 인식 또한 공업 오폐수 처리의 큰 문제 중 하나이다. 즉 현지 기업들의 환경보호 수요를 맞추기 위해선 기술뿐만 아니라 경제성 면에서도 우수함을 증명해낼 수 있어야 한다.

중국 폐수처리 산업 시장 규모 및 현황

중국은 최근 몇 년 간 이어진 물 절약 노력 끝에 기본적으로 안정적인 수자원총량과 사용효율 최적화를 이뤄 왔다. 전반적인 중국의 수자원 수요 구조를 살펴보면 농업 용수가 전체 수요량의 60%를 넘게 차지하였고 공업용수가 그 다음으로 수요가 큰 편인다.

이 가운데 공업 용수가 가져온 심각한 수자원 오염문제는 중국에서 급히 해결해야 할 문제로 대두되고 있다. 중국 생태환경부에서 발표한 <2020년 중국생태환경상황공보>에 따르면 중국 지표수 수질 측정 수역 총 1,937개 중 Ⅰ~Ⅲ 류에 포함된 수질 수역은 83.4%로 2019년보다 8.5%포인트 상승했다. 열위 v류는 0.6%로 2019 년보다 2.8%포인트 하락했으며, 주요 오염 지표는 화학적 산소요구량(COD), 총인(总磷,인화합물의 합계),과망간산염(Permanganate)등 지수이다. 한편, 지하수의 경우에는 검측 수역 총 10,171개 중 IV 류 수질이 68.8%, V류 수질이 17.6%를 차지했으며, 천층지하수(淺層地下水) 검측 수역에서는 IV류 수질이 33.7%, V류 수질이43.6%로 확인되는 등 심각한 오염문제가 존재하는 것이 확인되었다.

2020년 중국 지표수 수질 상황

자료: 2020년 중국생태환경상황공보

이에, 폐수처리 기술은 수질 오염문제를 해결을 위한 핵심 기술로 여겨져, 수자원 산업에 있어 중요한 일환으로 자리매김해왔다. 2019년 중국 오폐수 배출량은 554.65억m³ , 2020년 중국 도시 오폐수 배출량은 555.43억m³에 달하는 등 중국의 오폐수 배출량은 해마다 늘며 처리 설비 및 기술에 대한 수요가 증가하고 있다.

2012~2020년 중국 도시 오폐수 연간 배출량(단위: 억 m³)

자료: 주택도시농촌건설부, 쳰잔산업연구원

섬서성 수질 환경 현황

섬서성 하류는 중국의 가장 대표적인 물줄기인 황하유역과 창장유역 교차하고 있으며, 섬서성의 전체면적 중 황하 유역이 64%를, 창장유역이 36%를 차지하고 있다. 이처럼 두 유역은 섬서성의 생태환경에 있어 중요한 역할을 하고 있다. 이에, 2015년, 중국 국무원의 <수질 오염 예방 및 수처리 행동계획>(《水污染防治行动计划》) 발표 이래 섬서성은 수질환경 개선을 위해 빠르게 움직였으며, 특히 황하 유역에 대한 중앙정부의 강력한 보호의지 천명과 시안, 바오지, 셴양, 웨이난 등 도시들의 <위하유역생태환경보호감찰협력협의(渭河流域生态环境保护跨区域检察协作机制协议)> 체결에 따른 수역 공동감찰 관리체가 구축되면서 수질개선의 효과는 더더욱 빠르게 나타나고 있다.

통계에 따르면, 2020년 섬서성 83개 하류 수질검측 수역 내Ⅰ～Ⅲ류 수질 수역 율은 90.0%, Ⅳ～Ⅴ류 비율은 7.2%, 열위 v류 비율은 2.8%를 차지하였다. 2015년과 비교해보면 Ⅰ～Ⅲ류 수질 비율은 33.5%포인트가 늘었으며, Ⅳ～Ⅴ류 는 6.1%포인트가, 열위 v류는 10.1%포인트 떨어지는 등 수질개선이 빠르게 이루어지고 있음을 확인할 수 있으며, ‘20년 한 해 수질관리 관련 총 6,403건의 감찰활동과 165건의 기소, 70만m³ 의 토지에 대한 행정조치 등 수질보호에 투입되는 섬서성 당국의 노력 또한 빠르게 확대됨을 볼 수 있다.

2018년~2020년 섬서성 하류 수질 검측 현황

자료: <2018~2020년 섬서성생태환경공보>

섬서성 수질 오염 물질 배출 특징

<제2차 중국오염원조사공보>에 따르면, COD, 암모니아 질소, 총인 등 주요 배출 오염 물질의 배출량은 창장 유역보다 황하 유역에서 더 많이 확인되었으며, 이 중 섬서성의 오염물질 배출량은 해당 유역 총 배출량의 50% 이상을 차지할만큼 높았다.

지역별로 살펴보면 관중지역은 오염 물질 배출량이 가장 많은 지역으로 섬서성 전체 배출량의 50%를 차지한다. 그 다음은 산남지역이며 산베이지역이 오염 물질 배출이 가장 적은 것으로 통계 된다. 산베이지역의 오염물질 배출이 적은 이유로는 좁은 하류 면적, 적은 강수량, 지표면의 수분 및 토사 유실 등 자연환경과 관계가 있다.

이를 바탕으로 섬서성 오폐수처리의 중점 유역은 황하 유역이며 중점 지역은 관중지역임을 도출해 볼 수 있다. 이러한 관중 지역 내 황하유역으로는 북쪽에서부터 퉁촨(铜川) 바오지(宝鸡) 셴양(咸阳) 시안(西安) 웨이난(渭南) 등이 포진되어 있다.

2020년 섬서성 주요 수질 오염 물질 배출 현황

자료: <제2차 중국오염원조사공보>, 시안무역관 자체 정리

아래 도표는 2020년 섬서성 주요 수질 오염물질 배출량 분포 현황으로, 주요 수질 오염 물질 지표인 COD, 암모니아 질소의 배출량을 나타낸다. COD배출량을 보면, 일상 생활에서 배출된 COD량은 22.96만 톤으로 해당 오염 물질 총 배출량의 58%를 차지하였으며, 공업에서 배출된 COD량은 14.71만 톤으로 총 배출량의 37%를 차지하였다. 한편, 암모니아 질소 배출량은 일상 생활에서 총 배출량의 82%에 해당하는 1.34만톤을 배출하였고, 공업 배출량은 13%인 0.22만 톤을 배출하였다. 이와 같이 일상 생활에서 발생한 수질 오염 물질이 공업으로 인한 오염물질 보다 더 많으므로 향후 일상 생활에서의 오염물질 및 오폐수처리는 무엇보다 가장 중요한 과제가 될 것이라고 판단된다.

2020년 섬서성 주요 수질 오염 산업별 현황

자료: 섬서성환경검측센터, 시안무역관 자체 정리

섬서성 수질 환경 개선의 당면 문제점 및 시사점

섬서성 환경검측센터 통계에 따르면 섬서성 공업 오폐수처리 시설은 연간 7.01억 m³의 오폐수를 처리하고 있으며 석유, 화학공업, 석탄, 유색금속, 농산품가공 등이 주요 오폐수 발생 산업으로 꼽히고 있다. 최대 연간 16.20억m³의 오폐수 처리가 가능한 해당 시설은 수질 환경 개선에 있어서 중요한 역할을 하고있다.

①도시 생활 오염물질 처리는 여전히 부족한 점이 존재한다.

배출 물질에 대한 기준이 엄격하고, 이 기준에 도달하는 배출 기술은 경제적 타당성이 낮다. 또한 향후 지속적인 운영 비용이 높은 이유도 있다. 2019년 12월에 발표된 섬서성생태환경청에서 《섬서성황하유역오폐수종합배출표준》 (《陕西省黄河流域污水综合排放标准》은 설계처리 규모가 하루 2000㎥ 이상인 도시 하수처리장에 대해 기존 오염물질 배출량 대비 화학적 산소요구량 3%, 암모니아 질소37%라는 감축목표를 제시했는데 이러한 엄격한 배출 기준은 도시 오폐수처리장의 건설 및 운영 비용을 증가시켰다.

또한, 섬서성의 슬러지 처리 또한 대두되는 문제로 섬서성 내 하루 평균 발생하는 슬러지 양(물 함유량의 80%)은 약 3,000t으로, 슬러지의 추가 탈수와 자원화 이용, 안전관리 등은 장기적 과제이자 난제로 자리잡고 있다.

②인구 분산 거주로 인해 농촌 수질 오염물질 및 오폐수 처리 용이치 않아.

섬서성 도시화율은 63%이고 인구의 약 37% 가 농촌에 거주하고 있다. 주택도시농촌건설부에서 2019년 발표한 <도시와 농촌 건설 통계 연감>에 따르면 생활 오폐수를 처리하고 나서 배출하는 향 진(乡镇)은 38.1%에 불과하다. 전체 오폐수 가운데 농촌 생활오폐수 발생량 비율은 비록 크지 않지만 수질 환경이 향상되면서 농촌 오폐수 배출 또한 수질환경 유지에 큰 영향을 미치기 시작했다. 또한, 농촌 인구가 상당히 분산되어 생활 오폐수에 대한 집중적 수집과 처리에 어려움을 가져오고 있다.

③공업 수질 오염 예방 및 처리 기술에 어려움 존재

석유 정제, 석탄 화학 공업 등 물 소비량이 많은 폐수는 오염물질을 제거하기 어려워 기술적, 경제적 타당성이 낮다. 이들 기업 대부분 기후변화로 가용 수자원량이 줄어드는 황하 유역에 분포되어 수자원이 부족으로 인한 공업 용수의 높은 재사용율로 인해 순환수자원의 염류량 상승이 발생, 배출에 어려움을 더하고 있다.

④수생태 건강 문제가 점차 두드러지고 있다.

높은 오수부하 강도와 수자원이 결여라는 이중 압력 속에서 대량의 질소와 인 물질이 강, 저수지에 유입됨과 동시에 기후온난화 등의 영향이 함께 나타나며 최근 섬서성 일부 하천의 부영양화(富营养化) 문제가 점차 부각되고 있다.

섬서성 수질 환경 개선의 기술 수요

자료: 섬서성환경과학연구원

시사점

상술하였듯 섬서성은 황하유역과 창장유역이 모두 경유하는 지역으로 중국 수질 환경 개선에 있어 중요한 역할을 지니고 있다. 특히 최근에 황하 유역 환경 보호에 대한 중앙정부의 요구가 강화되면서 섬서성의 수질 환경 개선, 공업 및 생활 오폐수 처리 임무는 더욱 시급해지고 있다.

현지 환경기업들 또한 오폐수처리 설비 분야에서 빠른 발전을 이뤄내고 있으나 엄격해진 중국 정부의 오폐수 배출 기준 규정을 100% 만족할만한 경제성이 보장된 기술확보에는 어려움이 있다. 무엇보다 여전히 오폐수 설비 구축과 이에 대한 비용투자가 ‘낭비’와 ‘경영리스크’로 여겨지는 현지 기업들의 인식 또한 공업오폐수 처리의 큰 문제 중 하나이다.

즉, 현지 기업들의 환경보호 수요를 맞추기 위해선 기술뿐만 아니라 경제성면에서도 우수함을 증명해낼 수 있어야 한다.

섬서성 현지 수처리 기업 바이어에 따르면 섬서성은 수처리 방면에서 기술과 선진적 연구개발 실력을 갖추고 있었으나 응용능력이 부족하다고 한다. 특히 암모니아 질소 처리 기술을 보유하고 있으나 비용이 높아 효율적으로 활용하지 못하고 있는 상황이다. 따라서 암모니아 질소 농도를 낮출 수 있는 전해기술, 화학기술 등의 기술과 관련 설비를 담당하는 한국업체와의 협력이 기대된다.

인터뷰(Langzheng Environmental Protection Technology 시장운영부 주나 경리)