[김관영 칼럼] 물·위생안전 확보와 지속가능사회 구축(SDG6)

"모두를 위한 물과 위생의 이용가능성과 지속가능사회 보장 절실"

[프라임경제] 인도네시아 자카르타는 평소에도 차량 정체로 악명이 높은 도시이다. 자카르타 도심을 가로지르는 대로에 펼쳐진 고층 빌딩 뒤편으로 들어가면 단층 주택들이 늘비하고 주택들 사이로 흐르는 실개천들이 많다.

도심의 자동차와 오토바이가 내뿜는 탄화수소, 일산화탄소, 이산화탄소, 질소산화물과 같은 배출가스 문제와 함께 실개천이 흘러 강을 통하여 해양에 이르는 하천 수질 오염문제는 시급하게 해결해야 할 인도네시아 사회문제에 해당한다.

인도네시아 찌따룸강(Batang air Citarum)은 세계은행이 발표한 세상에서 가장 더러운 강이라고 한다. 인도네시아 서부 자바 지역의 찌따룸강물은 검은색 갈색이며 강한 독성물질로 가득 차 있다.

찌따룸강은 지류가 300km에 달하는 인도네시아에서 가장 긴 강으로, 인도네시아 수도인 자카르타(Jakarta)를 포함하여 반둥(Bandung) 지역에까지 파이프를 통해 생활용수를 공급하고 있다.

약 2800만 인도네시아 국민들이 찌따룸강물을 이용해 요리, 목욕, 세탁 등의 생활용수 활용 및 양식장 운영도 도움을 받고 있다. 농사를 위하여 40만 헥타르의 논에 관개하며, 2기가와트(GW)의 수력발전소를 가동하기 위한 저수지를 유지를 위해서도 활용되고 있는 인도네시아에서 절대적으로 필요한 수자원이라 할 수 있다.

지구촌에서 물과 위생의 문제가 심각하다는 것은 그리 놀라운 사실이 아니다. 세계보건기구(WHO)와 유엔아동기금(UNICEF)에 따르면 깨끗한 식수가 공급받지 못하는 22억여명 가운데 7억8500만여명은 도보로 30분 내에 깨끗한 식수원에 접근할 수 있으며, 1억4400만명은 정수 처리가 되지 않은 지표수를 그대로 마시고 있다고 한다. 이로 인하여 발생하는 콜레라, 장티푸스, A형 간염은 깨끗한 식수와 화장실 오·폐수 처리시설만 보완된다면 사라질 질병이라고도 말한다.

전세계 인구 가운데 42억명은 위생적으로 오물을 처리할 수 있는 화장실을 이용하지 못하고 있는 것으로 집계되고 있으며 가정에 세면대 같은 위생 시설을 갖추지 못한 인구도 30억명에 달하고 있다고 한다.

매일 약 1000명에 가까운 아이들이 수인성 질병과 위생과 관련된 설사병으로 사망하고 있으며, 의료시설 4개 중 1개는 기본적인 배수시설조차 없는 상황이다. 물 부족과 수질 악화, 불충분한 위생시설은 전 세계 빈곤 가정의 식량안보와 생계수단 및 교육기회에 부정적인 영향을 준다.

현재 20억명 이상의 사람들이 담수 고갈의 위험을 안고 살고 있으며, 2050년까지 최소한 4명 중 1명은 만성적이고 반복적인 물 부족의 영향을 받으며 살게 될지도 모른다고 한다. 이 같은 물 문제는 식수용 물 부족과 수질오염으로 구분되는데 수질오염의 주요 원인을 살펴보면 생활하수를 비롯하여 공장폐수의 발생과 합성세제가 원인이라고 할 수 있다.

합성세제에 들어있는 질소와 인이 물에 녹아 폐수가 되는데 질소와 인은 플랑크톤이 양분을 섭취하도록 도와주는데 플랑크톤이 과잉 번식하게 되면 물속 산소가 부족해지고 유독성 물질이 발생하여 물고기가 죽게되며 녹조와 적조 현상이 발생한다. 따라서 식수가 오염이 되고 오염된 식수를 마시게 되면서 질병과 사망이 발생하게 되는 악순환을 겪는 것이다.

식수원 부족, 수질오염 및 해양오염 문제해결을 위한 4차산업혁명 과학기술은 어떤 창의적 혁신을 시도하고 있는가를 살펴보고자 한다. 물 문제를 해결하는 기술은 대부분 빅데이터, 인공지능이다.

◆이스라엘 유틸리스(Utilis) 위성이미지 분석을 통한 물 누수 감지

위성 이미지를 분석해서 물이 누수되는 파이프를 감지할 수 있다. 위성사진 분석을 통하여 물이 흘러 땅이 젖으면서 위성 이미지에 변화를 일으켜 변화를 감지되는 즉시 누수가 되는 곳을 특정하여 표시함으로 누수가 되는 곳을 신속하게 파악하여 수리함으로 낭비되는 물을 절약할 수 있다.

◆샌프란시스코 워터마크 소프트웨어(Watermark Software)의 빌 익스플레이너(Bill Explainer)

워터마크 소프트웨어가 가구의 물 사용량 데이터를 분석하여 누수가 되는 가구를 탐지한다. 가구수와 평수, 과거 물 사용량 데이터에 기반하여 갑자기 물 사용량이 많아지는 등 이상치가 존재하면 신속하게 감지하여 해당 가구에 알려준다. 이를 통해 물이 어디서 얼마나 낭비되고 있는지 파악하여 물 낭비를 줄일 수 있다.

◆마이크로소프트(Microsoft)의 클린워터 인공지능(Clean Water AI)

마이크로소프트에서 개발하여 지원하고 있는 클린워터 인공지능은 수질오염 측정 기술로 현미경에 나타난 이미지를 파악하여 수질 오염의 박테리아를 찾아낸다. 박테리아별로 길거나 짧거나 두껍거나 등 모습이 다양하게 나타나는데 이를 통하여 어떤 박테리아인지를 감지한다. 단위 면적당 어떤 종류의 박테리아가 얼마만큼 발생하였는지를 측정할 수 있어 인체에 어떤 영향을 끼칠 것인지를 신속하게 분석할 수 있다.

◆사일로닷에이아이(Silo.AI)와 램볼(Ramboll)의 수질 예측 시스템

사일로닷에이아이는 상수시설 관리회사인 램볼과 협력하여 시간대별로 물이 어떻게 흐르는지 물속에 있는 성분이 무엇인지 등의 수질 데이터를 분석함으로 수질이 어떻게 변할 것인지 예측하는 인공지능기반 빅데이터 시스템이다. 물 오염이 예측된다면 약품을 첨가하거나 오염이 되는 원인을 사전에 제거함으로써 깨끗한 물을 유지하도록 지원한다.

◆해저드론을 활용한 해양쓰레기 측정

해저드론은 해저의 내부 상황 파악을 비롯하여 해저쓰레기, 해저생태계 감지를 위해 개발되었다. 해저의 상태를 실시간으로 확인 가능하고, 음파측정으로 해저 지형 등을 매핑할 수 있으며, 해저에서 보내온 이미지로 해양 쓰레기가 얼마나 많이 있는지 생태계가 어떻게 구축되어 있는지 파악할 수 있다. 한번 충전하면 해저에서 대략 2시간 정도 측정 가능하다.

충분한 양의 담수가 지구상에 존재하지만 경제난 또는 열악한 사회기반시설로 인해 수백만의 사람들이 물 부족과 위생문제로 인하여 고통을 받고 있다. 물과 위생은 '모두를 위한 물과 위생의 이용가능성과 지속가능경영 보장'을 위하여 시급한 문제 해결이 절실하다, 깨끗하고 이용가능한 물은 건전한 생태계 보전과 인류 건강 증진에 필수적이다.

김관영 칼럼니스트 / 인도네시아 글로벌문제해결거점센터장 / 한국과학기술연구원(KIST) 녹색기술센터(GTC) 선임연구원 / KAIST 박사(Ph.D. 기술경영학) / 전) 한국발명진흥회 국제개발사업팀장 / 전) 일리노이대학교 Visiting Research Scholar / 전) 사우디아라비아 알야마마대학교 초빙교수