하수처리수 재이용 특성을 고려한예비타당성조사 개선방안 연구 = Research on improvement measures for preliminary feasibility study considering the characteristics of reuse of treated sewage water

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As extreme weather events such as the cold wave at Samsung
Electronics' plant in Austin, USA, and the drought at Taiwan's
semiconductor company TSMC continue to cause water shortages
worldwide, countries around the globe are making significant efforts to
reuse water that is discarded or not currently utilized. The understanding,
approach, and implementation plans for water reuse vary by country and
region, highlighting the need to consider local water characteristics when
promoting related projects.
In South Korea, efforts to promote water reuse have been ongoing
since the 2000s, with various policies in place to prioritize the use of
recycled sewage water in water resource development. These include
government-led projects, integration with existing water facilities, and
financial support from the national treasury.
However, the volume of recycled sewage water supplied as industrial
water in South Korea is only 0.75 billion cubic meters per year, a mere
0.2% of the total annual water usage of 38.1 billion cubic meters. Of the
approximately 40 planned wastewater reuse projects since 2009, only 12
have been implemented to date.
Reviewing the existing wastewater reuse projects reveals that they
were sometimes implemented regardless of industrial water shortages or
drought occurrences, or ended at the planning stage, indicating a lack of
consideration for regional characteristics.
To promote wastewater reuse projects through national funding, a
preliminary feasibility study reflecting economic analysis, policy analysis,
and regional balanced development must be passed. However,
inconsistencies in the application of benefit items in economic analysis and
the focus on more developed areas with higher populations and sufficient
wastewater discharge in regional balanced development have likely
hindered project implementation.
Therefore, this study aims to improve the preliminary feasibility study
items for wastewater reuse projects. The benefit items in the economic
analysis have been applied consistently, and the evaluation items for
regional balanced development have been minimized to prioritize projects in
less developed areas.
Additionally, to ensure future generations can use resources without
issues and to reflect local water characteristics, the study incorporates the
Sustainable Development Goals (SDGs) into the evaluation.
Using the improved preliminary feasibility study, a simulation
evaluation was conducted for Ansan City, a region with high potential for
population and industrial facility concentration. Ansan City had previously
planned a project in 2011 to supply water to dyeing and plating complexes
using the effluent from the Ansan Sewage Treatment Plant, but the
preliminary feasibility study concluded with a AHP score of 0.360, leading
to the project's non-implementation.
The simulation evaluation resulted in an AHP score of 0.566, with four
out of six evaluators suggesting implementation, indicating the project's
feasibility.
The introduction of sustainability in the improved preliminary feasibility
study in this research is expected to positively impact the activation of
wastewater reuse projects. Additionally, further integration of domestic and
international key factors such as SDGs, ESG, and taxonomy is anticipated
to contribute more significantly to the utilization of reclaimed wastewater.

국문 초록 (Abstract)

미국 오스틴 삼성전자 공장의 한파와 대만 반도체 업체 TSMC의 가뭄이 같은 시기에 발생하는 등 이상기후로 인한 물 부족 현상이 지속됨에 따라 세계 각국은 버려지거나 사용하지 않는 물을 수자원으로 다시 활용하는 물 재이용에 많은 노력을 기울이고 있다. 각 국가별?지역별로 물 재이용에 대한 이해나 접근방법, 사업추진 방안은 차이가 있음에 지역의 물 특성을 고려하며 관련 사업을 추진하는 것이 필요할 것으로 판단된다.
우리나라의 경우 2000년대부터 물재이용 활성화를 위해 노력중에 있으며 수자원 개발시 재이용수를 우선 활용토록 권장하고 정부주도의 사업추진, 기존 수도시설과 연계, 국고지원 등 다양한 정책을 시행하고 있다.
그러나, 우리나라에서 하수재이용수가 공업용수로 공급되는 물량은 0.75억㎥/년으로 연간 수자원 총사용량 381.0억㎥/년 중 0.2% 수준에 불과하며 2009년에 계획하였던 40여건의 하수처리수 재이용 사업은 현재까지 12건만이 시행된 실정이다.
기존 하수처리수 재이용사업을 살펴보면 공업용수 부족 및 가뭄발생 여부 등과 관계없이 시행되기도 하고 계획만으로 종료된 경우가 있어 지역적 특성을 반영했다고 보기 어렵다.
국고지원을 통한 하수처리수 재이용 사업을 활성화하기 위해서는 경제성분석, 정책성분석, 지역균형발전을 반영한 예비타당성조사를 통과해야 하는데 경제성 분석에서 편익항목이 일관성 있게 적용하지 못하거나 지역균형발전에서는 인구가 많아 하수 배출량이 충분한 낙후되지 않은 지역에서 추진된다는 사유로 사업이 미시행에 그쳤을 가능성이 높다.
이에 따라 본 연구에서는 기존의 하수처리수 재이용사업을 위한 예비타당성조사 항목을 개선토록 구상하여 보았다. 경제성분석에서 편익항목은 일관되게 적용토록 하였으며 낙후된 지역에 우선 사업을 추진하는 지역균형발전도 평가항목을 최소화하도록 하였다.
또한, 미래의 세대가 자원을 사용하는데 문제가 없도록 지키기 위하는 목적을 가지며 지역적 물 특성을 반영할 수 있는 SDGs(지속가능발전목표)를 평가에 도입하도록 개선하였다.
개선된 예비타당성조사를 활용하여 인구와 산업시설이 집약될 가능성이 높은 안산시를 대상으로 모의평가를 시행하여 보았다. 안산시는 2011년 안산하수처리장 방류수를 활용하여 염색단지와 도금단지에 용수를 공급하는 사업을 추진하였으나 예비타당성 조사에서 AHP점수가 0.360으로 미시행으로 결론이 도출되었던 지역이기도 하다.
모의평가 결과 AHP점수가 0.566이며 평가자 6인 중 4인이 시행토록 의견을 제시하여 사업의 타당성이 있는 것으로 산정되었다.
이번 연구에서의 지속가능성을 도입한 예비타당성조사 개선이 정책에 적용된다면 하수처리수 재이용사업 활성화에 긍정적인 영향이 있을 것으로 기대하며, 향후 SDGs, ESG, Taxonomy 등과 같은 국내외 핵심 요소들을 추가로 접목한다면 하수처리수의 활용에 더욱더 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 1
• 1. 연구의 배경 1
• 2. 연구의 목적 및 내용 4
• 3. 연구의 방법 5
• Ⅱ. 문헌연구 6
• 1. 하수처리수 재이용의 정의 6
• 2. 우리나라의 하수처리수 재이용 시행 경위 8
• 3. 우리나라의 하수처리수 재이용 활용 비중 11
• 4. 우리나라의 하수처리수 재이용 활성화 노력 13
• 5. 우리나라의 하수처리수 재이용 사업추진 체계 17
• III. 국내 하수처리수 재이용사업 추진체계 문제점 25
• 1. 국내 하수처리수 재이용사업 추진 현황 25
• 2. 예비타당성조사 경제성 분석 34
• 3. 예비타당성조사 지역균형발전 분석 36
• IV. 지역 물 특성을 고려한 예비타당성 항목 개선 37
• 1. 경제성 분석 38
• 2. 지역균형발전 39
• 3. 지속가능성 40
• V. 개선된 예비타당성조사 모의 적용 47
• 1. 안산시 기본 정보 48
• 2. 안산시 하수처리수 재이용시설 민간투자사업 개요 50
• 3. 기존 예비타당성조사 결과 51
• 4. 본 연구에서 개선된 평가방법 적용 57
• 5. 개선된 평가방법 적용 결과 72
• VI. 결론 및 고찰 76
• 참고문헌 78
• 부 록 81