서울시가 서울과 수도권 시민들의 식수원인 한강 취수원에서 ‘유해 남조류’ 발생을 미리 예측할 수 있는 ‘조류 발생 예측 시스템’을 구축 완료했다고 밝혔다.

남조류가 과도하게 성장하면 물의 색이 짙은 녹색으로 변하는 녹조현상이 일어난다. 남조류 중 일부(유해남조류)는 독성을 갖고 있어 수돗물의 안전성을 해친다. 기후변화로 인한 온도 상승으로 녹조 발생 가능성도 점차 높아지고 있다.

시가 구축한 ‘조류 발생 예측 시스템’은 3차원 수치모형을 활용한 수질예측 시스템이다. 지난 8년간('14년~'21년) 누적해온 서울시 및 국가 수질측정망의 수질 자료와 수문 자료, 기상 자료, 지형자료 등의 데이터를 활용해 조류 세포수 농도를 예측할 수 있는 모델을 구축했다.

하천에서 일어나는 물리·생물·화학적 현상을 수학적으로 표현하여 컴퓨터 분석을 통해 조류 발생을 예측한다.

기상 관측‧예측 자료와 수질자료 등을 수치모형에 입력하면, 서울시 4개 취수장(강북·암사·자양·풍납)에서의 유해 남조류 세포수 농도변화를 예측한다. 최대 2주전에 조류 발생을 사전에 예측할 수 있고, 시각화‧수치화된 결과 값으로 도출된다.

예측된 결과 값은 서울시 4개 취수장(강북·암사·자양·풍납)에 신속히 전파해 우수한 원수 확보와 정수처리시설 최적 운영에 활용할 예정이다. 결과에 따라 투입약품의 양을 조절하는 등 선제적으로 대응함으로써 보다 안전한 최적의 수돗물 공급 기반을 갖춘다는 목표다. 

응집제 등 투입약품의 양을 조절하는 등 최적화된 정수처리 과정을 미리 계획할 수 있다. 맞춤형 처리공정으로 운영효율을 높이고 보다 효과적인 정수처리도 가능해진다.

현재 환경부에서는 조류 발생을 예측하고 있지만 서울시 취수장과 떨어진 팔당호와 이천(남한강) 지점에서만 시행하고 있어 신속한 대응을 위한 예측 정보로는 부족한 실정이었다. 

▲ 한강 상수원구간 남조류 농도 예측결과 예시 : 남조류 발생 가능성을 색깔로 표현했다. 파란색-녹색-붉은색으로 갈수록 녹조발생 가능성이 높아진다.

시는 현재 구축된 시스템의 예측 정확도를 검증하는 과정을 거치고 있다. 이후 녹조 발생 취약시기인 올해 6월부터 시범 운영을 시작한다. 10월까지 1주 단위로 조류를 예측할 계획이다.

시는 2023년에는 인공지능(AI) 기술을 활용해 빅데이터 학습을 기반으로 취수장 원수의 맛·냄새 물질 농도를 예측하는 모델도 개발한다는 목표다. 최근 기후변화로 인해 취수원수에서 수돗물의 이취미(이상한 냄새와 맛)를 일으키는 고농도의 맛·냄새 물질(2-MIB, 지오스민) 발생 가능성이 높아짐에 따라 정수처리 선제대응에 활용할 계획이다.

한편, 앞서 서울시는 한강 지류나 취수원에서 수질사고가 발생했을 때 오염물질이 취수장에 도달하는 시간·농도를 예측하는 ‘수질오염사고 영향 예측 시스템’을 구축해 2017년부터 운영해오고 있다. 안전하고 신속한 정수처리 선제 대응에 활용 중이다. 

‘수질오염사고 영향 예측 시스템’은 안전한 상수원 수질 관리를 위해 한강 상수원 구간(팔당댐~잠실수중보)을 모델링한다.

손정수 서울물연구원장은 “기후변화로 인한 상수원의 녹조발생과 그에 따른 안전한 수질관리는 향후 더욱 중요해질 것”이라며 “서울시는 수질예측 시스템 운영을 통해 녹조 발생을 사전에 예측하고, 안전한 고도정수처리를 통해 언제나 믿을 수 있는 고품질의 수돗물 아리수를 공급할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.