여름철 폭염은 상수도 운영에 심각한 부담을 주는 계절적 변수로, 수온 상승에 따른 수질 저하, 수요 급증, 댐 수위 저하와 같은 복합적인 문제가 발생한다. 특히 기후변화로 인해 폭염 기간이 길어지고 강도가 심해짐에 따라 상수도 관리의 난이도는 지속적으로 높아지고 있다. 이 글에서는 폭염이 상수도 시스템에 미치는 영향과 이를 최소화하기 위한 운영 전략, 예방적 관리 방법, 그리고 폭염 지속 시 도시 급수 안정성을 유지하기 위한 대응 체계를 국내외 사례를 포함하여 설명한다.
여름철 폭염이 상수도에 미치는 영향
여름철 폭염은 상수도 시스템 전반에 다층적인 부담을 준다. 기온이 35℃ 이상으로 장기간 유지되면, 원수와 정수의 수온이 25℃를 넘어서는 경우가 많다. 이 온도대에서는 물속 용존산소량이 6mg/L 이하로 떨어지고, 세균과 조류의 번식 속도가 평상시보다 2~3배 빨라져 수질 저하가 가속화된다. 예를 들어 2018년 일본 오사카시는 40℃에 육박하는 폭염으로 인해 수온이 28℃까지 올라, 말단부에서 잔류염소 농도가 기준치 이하로 떨어진 사례가 보고되었다. 폭염은 또한 가정·농업·산업 부문에서 동시에 물 사용량을 증가시킨다. 국내 일부 광역 상수도에서는 하루 평균 송수량이 평년 대비 15% 이상 증가했고, 농업지역에서는 관개 수요로 인해 이 수치가 30% 이상까지 치솟았다. 산업 현장에서는 냉각수 사용량 급증으로 인해 순간 최대 송수량이 관 설계용량을 초과하는 경우도 발생했다. 시설 측면에서는 매설관이 고온에 노출되면 재질이 열팽창과 수축을 반복하며 미세 균열이 생길 가능성이 커진다. 특히 PVC나 PE 재질의 관은 장기 폭염 시 기계적 강도가 일시적으로 저하되어 접합부 밀착력이 약해지고, 이후 강우 시 지반 침하와 결합해 누수가 발생할 수 있다. 더 큰 문제는 폭염과 가뭄이 동시에 나타나 댐과 저수지의 수위가 저하될 때 발생한다. 실제로 2022년 여름 충남 서부권의 핵심 공급원인 보령댐은 2개월간 강수량이 평년 대비 40% 이하로 떨어지면서 저수율이 60%에서 34%까지 하락했다. 이로 인해 한국수자원공사는 취수구 위치를 조정하고 심층수를 활용하는 비상 운영을 실시했다. 2025년 7월에는 제천 의림지가 예년 대비 낮은 강수량과 폭염이 겹치며 저수율이 크게 저하돼, 제천시는 관개 일정 조정과 비상 급수 계획을 병행 시행했다. 이와 유사하게 미국 캘리포니아의 세인트루이스 저수지는 폭염과 가뭄이 겹친 2021년에 수위가 40% 이하로 하락하여 일부 지역에 제한 급수가 시행되었다. 수위 저하는 단순히 물의 양만 줄이는 것이 아니라, 탁도·수온·영양염류 농도를 동시에 높여 수처리 효율 저하와 운영 비용 증가를 초래한다.
효율적 대응을 위한 상수도 운영 방법
폭염 대응의 핵심은 수온 관리, 수질 유지, 수량 안정이라는 세 축을 동시에 달성하는 것이다. 수온 관리 측면에서는 대형 댐의 취수탑에서 수심별 취수 선택 장치를 가동해 심층의 저온수를 우선적으로 취수하고, 소규모 정수장에서는 지붕 차단막, 여과지 덮개, 배관 외부 단열재를 설치해 외기 온도의 직접적인 영향을 최소화한다. 일부 지자체에서는 저수지 표층수를 차단하고 심층수를 확보하기 위해 수중 차단막과 부유식 차양을 병행 설치하여 수온 상승을 평균 2~3℃ 억제한 사례도 있다. 수질 유지를 위해서는 폭염 시 소독제의 잔류 농도가 급격히 저하되는 특성을 고려해 투입 지점과 양을 조정한다. 관망 말단부와 체류 시간이 긴 구간에는 중간 재염소 시설을 가동하거나 이동식 재염소 장치를 배치하며, 조류가 번성하는 원수는 활성탄 흡착공정을 강화하고, 필요시 취수원 부영양화를 완화하는 수질개선제를 사용한다. 2019년 미국 캘리포니아에서는 폭염 기간 중 이런 다단계 소독 전략을 적용해 잔류염소 유지율을 20% 향상한 사례가 있다. 수량 안정을 위해서는 여름철 급수 패턴 예측과 펌프 가동 스케줄 최적화가 필수다. 피크 시간대 전후로 송수지 수위를 미리 높이고, 고지대 압력 저하를 방지하기 위해 임시 가압펌프를 가동한다. 농업·산업 대규모 급수계약자와 협력하여 시간대별 사용량을 분산시키는 수요 관리도 중요하다. 유럽 일부 도시에서는 산업체와 사전 협약을 체결해, 폭염 시 냉각수 사용량을 최대 25%까지 줄이는 절수 조치를 발동하고 있다. 관망 내 체류수가 오래 머무는 지역은 폭염 시 세균 번식 위험이 높으므로 정기적인 세척을 시행하고 실시간 모니터링을 통해 온도·탁도·잔류염소 변화를 즉각 감지해 대응한다. 일부 국내 지자체는 폭염 예보 시 자동 경보 시스템을 가동해 소독제 투입량과 펌프 운전을 자동 조정하는 체계를 갖추고 있다.
지속 가능한 운영 전략
폭염이 장기화되면 단기적인 대응을 넘어 구조적인 관리로 전환해야 한다. 원수 단계에서부터 수온을 낮추기 위해 수중 차단막 설치, 취수 위치 변경, 그늘막 확대와 같은 물리적 조치를 적용하고, 저수지와 댐의 수위 저하에 대비해 평상시 대체 취수원 발굴과 지하수 연계망 구축을 병행한다. 하천 유지용수와 생활·산업용수 배분 계획은 비상 시 갈등을 최소화하도록 사전에 조율해야 한다. 국내 일부 도시에서는 빗물저류조를 활용한 비상 급수 체계를 구축해 폭염과 가뭄이 겹쳤을 때도 일정 기간 생활용수를 공급하고 있다. 해외에서는 호주 멜버른이 장기 가뭄과 폭염에 대응해 해수담수화 설비를 가동하며, 필요시 재이용수 공급을 확대하는 전략을 병행하고 있다. 또한, 싱가포르는 ‘NEWater’ 재이용 기술을 활용해 전체 용수 수요의 40% 이상을 재이용수로 충당하며, 폭염 시에도 안정적인 공급을 유지하고 있다. 행정적으로는 폭염 경보 시 상수도 비상 운영 단계로 전환하여, 가동률·수질·압력 변화를 실시간으로 보고·조정하고, 시민에게 절수와 수질 관리 안내를 즉각 제공해야 한다. 특히 병원, 요양시설, 대규모 산업시설 등 중요 수용가에는 비상 급수망과 예비 저장설비를 확보하게 해 폭염 중에도 안정적인 급수를 유지할 수 있도록 해야 한다. 결국 폭염 시 상수도 운영은 단순한 기술 관리가 아니라 기후변화 시대의 도시 회복탄력성을 높이는 핵심 과제다. 수질과 수량의 균형을 유지하면서 반복되는 폭염 환경 속에서도 지속 가능한 급수 체계를 확보하는 것이 시민 안전과 도시 기능 유지를 위한 최선의 길이다.