전원개발5개년계획의 하나인 의암수력발전이 민간인기업체에 의해서 건설중이라는 사실하나 만으로도 충분히 의의가 있다고 생각한다. 필자가 들은 바는 한때 의암건설을 민간건설사업으로부터 정부건설사업으로 하려든 움직임도 있었다고 하며, 또 전력수급계획면으로 볼때 의암건설이 당장 필요없으며 경제계획5개년계획사업으로 할 수 없다는 등등 이밖에 허다한 난관을 극복하면서 의암건설사업을 착착 진행중에 있다. 앞으로 의암발전소에서 생산되는 전력은 한국경제자립에 기여가 될 날이 올것을 의심하지 않는다.
본 연구에서는 상류 댐 및 유입 지류의 물리적, 지형적 특성을 고려하여 의암호 수체의 혼합 거동을 해석하고 수질 분포에 미치는 인자로 수체간 혼합 과정을 파악하기 위하여 3차원 시변화 모델, GEMSS 모델 시스템을 구축하였다. 실측 자료를 바탕으로 적용 모델의 재현성을 검토한 결과 본 연구에서 적용된 GLLVHT 모델은 상이한 강우 및 유량 조건에서 의암호 내 열수지 및 수체 혼합 특성을 잘 재현하고 있는 것으로 판단되었으며, 모델 보정 결과를 바탕으로 의암호의 수온, 전기전도도 그리고 체류시간의 시 공간적 분포와 유입지류의 흐름 특성을 분석하였다. 의암호는 상이한 목적을 가진 소양강댐과 춘천댐의 방류량과 유입 지류의 큰 변동폭에 수리 및 수질이 영향을 많이 받고 있다. 의암호는 봄과 여름철에는 수온이 높은 춘천댐의 방류량에 상대적으로 영향을 크게 받아, 전체적으로 높은 수온 분포를 나타낸다. 반면 가을과 겨울철에는 소양강댐의 방류 유량이 많고 수온이 높고, 춘천댐의 유량이 매우 적어 상대적으로 전기전도도가 낮은 소양강댐 방류수의 수온이 의암호의 온도 분포에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 전기전도도는 춘천하수처리장과 공지천의 높은 유입으로 하류 의암댐 부근까지 높은 전기전도도의 분포를 나타낸다. 의암호의 체류시간은 춘천댐과 소양강댐의 방류수가 유입되는 상류 수역은 체류시간이 비교적 짧게 나타나며 의암댐 부근의 하류에서 점차 증가하는 것으로 분석되었다. 중도 부근의 낮은 수심으로 인해 소양강댐 방류량이 많은 시기에는 역류현상이 발생하여 체류시간이 일시적으로 증가한다. 또한 하중도의 우안에서 공지천과 춘천하수처리장이 유입되는 수역, 중도의 우안에서는 연중 20일 이상의 체류시간을 보이고 있다. 이러한 정체수역에서는 지류들의 혼합률이 저하되고 유속이 낮은 특징을 가지기 때문에, 식물성 플랑크톤의 과대성장 우려가 있어 수질관리에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 여름철 집중 강우시에는 유입 및 유출의 급격한 증가로 체류시간은 크게 감소하며, 춘천댐과 소양강댐의 방류수는 약 10일 이하의 짧은 체류시간으로 의암호로 유입되는 것으로 예측되었다. 의암호 내 표층에서는 소양강댐의 방류가 많은 비중을 차지하며, 특히 중도의 우안의 상류부까지 소양강댐의 방류수가 역류하는 현상이 나타나며, 중도의 좌안과 붕어섬 상류부에서 소양강댐 방류수가 흐르는 것을 알 수 있다. 춘천댐의 방류량이 큰 경우에는 소양강댐의 방류수가 중도 좌안에 거의 영향을 주지 않으며 우안을 따라서 그대로 방류되는 특징을 보인다. 또한 붕어섬 상류부를 통하여 춘천댐의 방류수가 중도 좌안 및 소양강댐 방류 합류지점까지 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 공지천의 방류수는 소양강댐의 방류수가 많은 시기에 동시에 증가하여 공지천과 의암호 합류부의 상류로 역류하는 현상을 보이고 있다.
수운(水雲) 최제우(崔濟愚)의 시천주(侍天主)는 천주의 초월성이 강조되면서 내재성이 있으면서 이에 근거한 종교적 인간관이었는데 해월(海月) 최시형(崔時亨)과 의암(義菴) 손병희(孫秉熙)의 이르러 천주라는 용어는 주로 천으로 바뀌게 되었다. 더욱이 천의 초월성 보다 내재성이 보다 강조된 점이 변화이다. 수운의 시천주는 해월에 이르러 인시천(人是天), 의암에 이르러 인내천(人乃天)으로 변화하게 되었던 것이다. 해월과 의암에 이르러 인간의 주체성이 보다 강조되었던 것이다. 물론 수운에게서도 인간의 주체성이 나타난 것이 특징이지만 여전히 천주의 초월성이 강조된 점이 그들과 다른 것이었다. 또한 해월과 의암의 인내천에서도 천주의 초월성이 완전히 사라진 것은 아니었다. 의암의 인내천은 이돈화에 의하여 천의 초월성이 완전히 사라지고 오직 내재성만이 남아있게 된다. 이러한 변화는 의암이 젊은 동학교도들은 일본에 유학을 보냈고 당시 사회진화론, 범신론 등의 영향을 받으면서 일어났던 것이라고 할 수 있다. 특히 이돈화는 포이엘바하의 극단적 범신론의 영향을 받게 되면서 그 같은 변화가 일어났다고 할 수 있다.
2011년말 저갈수기 북한강수계에서 수돗물 이취미 발생의 한 원인으로 의암호에서 조류 발생에 영양염류의 과다와 기상요인에 의한 것으로 보고 있으며, 특히 춘천지역의 생활하수에서 기인하는 영양염류를 중심으로 춘천시 공공하수처리시설의 방류수에서 배출하는 영양염류의 기여율 및 의암호 조류 발생과의 관계를 살펴보고 그 영향을 분석하고자 하였다. 의암호 수체 내 영양염류가 부영양화 수준으로 이미 존재하고 있고, 겨울철임에도 체류시간, 수온 등 환경요인은 조류 성장에 적합한 여건을 갖추고 있다. 의암호 수계에서 인처리시설 도입으로 하수처리장의 총인 부하량은 약 43% 저감하였고, 의암호 조류 농도(Chlorophyll-a)는 약 7% 정도 개선되었다. 반면, 인처리시설 도입에 따른 하수처리장의 질소 처리효율에는 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. 이러한 문제를 좀더 효율적으로 해결하기 위해서는 의암호 상류지역에 대한 유역관리 대책을 수립하는것이 필요하며, 춘천지역 하수처리장의 질소 처리를 위한 운영 관리 개선 방안을 마련하는 것이 필요하다고 판단되었다.
본 연구에서는 본류 상류에는 춘천댐, 하류에는 의암댐 그리고 지류엔 소양강댐이 위치한 의암호를 대상으로 댐 운영에 따른 조류 저감 특성을 정량적으로 분석하였다. 이를 위해 3차원 수리 및 수질모의가 가능한 Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC) 모형을 활용하였고, 실제 조류경보 수준의 녹조가 발생한 2018년 하절기를 대상으로 총 9가지 댐 운영 시나리오를 구성하여 조류저감 특성을 분석하였다. 댐 운영 시나리오는 각 댐 별 수위에 따른 방류 가능량을 참고하여 상류 춘천댐과 소양강댐에서 펄스파 형태로 특정기간 일정하게 방류하고, 하류 의암댐은 수위를 낮춰 플러싱(flushing) 효과를 유발할 수 있도록 설정하였다. 의암호는 기저 수온이 서로 다른 북한강과 소양강의 영향 및 지형적 특성으로 인해 댐별 운영에 따라 영향권이 상이하였으며, 각 지점별 조류 저감량이 달랐다. 호 내 좌안 지점의 경우 소양강댐에서 3일간 50 m3/s로 펄스 방류할 경우 클로로필-a의 첨두치가 약 50 %이상 저감될 것으로 예측되었다. 반면 우안 지점의 경우 소양강댐 방류량이 조류 저감에 거의 영향을 주지 못하였다. 녹조가 급격히 번무하는 비상 상황의 경우 의암호와 같이 상하류에 대형댐이 존재하는 수역에서는 적절한 댐 운영이 특정 지점의 녹조 저감에 효과적일 수 있을 것이다.
수운 최제우의 시천주(侍天主)는 인간이 천주를 모셔야 한다는 의미이다. 그는 성경신(誠敬信)을 다하여 천주를 내 마음 속에 모셔야 한다는 윤리를 제시하였다. 그것은 천주가 인간에 내재되어 있기도 하지만 외재성이 더 강한 데에 근거한 윤리이다. 반면에 인간의 주체성이 강조된 유교적 윤리로서 선왕(先王)의 고례(古禮)와 인의예지(仁義禮智)를 제시하기도 한다. 그의 시천주는 해월 최시형에 이르러 인간의 주체성이 강조된 인시천(人是天)으로 변화한다. 그에 대한 윤리로서 사인여천(事人如天)이 제시된다. 또한 경천(敬天) 경인(敬人) 경물(敬物)의 윤리를 제시하였다. 수운의 윤리가 주로 경천이었다면 경인과 경물로 확장된 것이라고 할 수 있다. 그것은 의암 손병희에 인간의 주체성이 더욱 강조되어 인내천(人乃天)으로 변화하고 그 윤리로서 자성(自誠) 자경(自敬) 자신(自信) 자법(自法)의 윤리가 제시된다. 더욱이 유교적 윤리인 인의예지도 문서라고 말할 정도로 그 주체성이 보다 심화된 윤리로서 선(善)을 제시하였다. 해월의 윤리는 수운의 윤리에 대하여 확장된 것이지만 의암은 수운의 윤리에 대한 변화라고 할 수 있다. 의암의 변화는 수운의 윤리와 무관하게 새롭게 정립한 것이 아니라 인간의 주체성을 강조한 것이다. 이처럼 동학의 윤리관이 확장되고 변화했던 원인은 수운에서 찾을 수 있다. 그는 유교의 시대가 끝났다고 개탄하면서도 인간주체성이 강조된 유교윤리의 영향이 남아 있었다. 이 때문에 해월을 거쳐 의암에 이르기까지 인간주체성이 강조된 윤리로 변화했던 것이다. 물론 유교윤리의 영향만으로 보기는 어렵다. 당시 유행했던 범신론과 사회진화론의 영향도 있었던 것이다.
2020년 한강 유역의 홍수기(7월 ~ 9월) 3개월 강수량은 1,110.9mm에 달하며 평년대비 131.7%의 상당히 많은 강수량이 관측되었다. 특히 8월은 평년대비 215.2% 강수량을 보이며 큰 홍수사상이 발생하였다.(출처 한강홍수통제소 월간수자원현황및전망) 본 연구에서는 2020년 홍수기 한강 유역 주요 댐의 유입량과 유출량을 분석하였다. 유출입량 산정은 실측자료와 댐 방류량자료를 이용하였다. 산정 결과 달천 괴산댐의 경우 2020년 7월 ~ 2020년 9월, 3개월 동안 유입량(후영교)은 약 5.15억m3이었으며 이 기간의 유출량(댐 방류량)은 약 5.24억m3으로 조사되었다. 같은 기간의 북한강 유역 화천댐 유입량은 산정이 불가능 하였으며 유출량(댐 방류량)은 약 22.24억m3, 춘천댐 유입량(화천댐 방류량 + 용신교 + 오탄교)은 26.86억m3, 유출량(춘천댐 방류량)은 33.60억m3, 의암댐 유입량(춘천댐 방류량 + 소양강댐 방류량)은 55.39억m3, 유출량(의암댐 방류량)은 64.69m3, 청평댐 유입량(의암댐 방류량 + 한덕교 + 목동교)은 78.29억m3, 유출량(청평댐 방류량)은 75.86억m3으로 나타났다. 같은 기간 댐 저류 변화량은 괴산댐 0.002억m3, 춘천댐 0.07억m3, 의암댐 0.15억m3, 청평댐 0.02억m3으로 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 기본적으로 댐 유출량과 유입량의 차는 저류량(저류변화량)과 같아야 한다. 2020년 홍수기(7월~9월) 주요 댐의 유입량, 유출량, 저류량을 검토한 결과 다소 큰 차이를 보였다. 이는 실측 유량의 오차도 일부 있겠지만 댐 저수지 수위 계측의 불확실성, 여수로 방류량의 정확도, 저수지 증발량, 미계측유역의 유출 미고려 등에서 발생하는 오차도 있는 것으로 판단된다.
공공수역 내 방사성물질 분포특성 파악을 위하여 춘천시 의암호 퇴적물 내 인공방사성핵종인 $^{134}Cs$, $^{137}Cs$, $^{239+240}Pu$과 자연방사성동위원소인 $^{210}Pb$을 분석하였고, 퇴적물 내 유기물의 특성을 파악하기 위하여 총 유기탄소(total organic carbon, TOC)를 분석하였다. 의암호 퇴적물 내 $^{134}Cs$ 농도는 4지점 모두 minimum detectable activity(MDA) 미만으로 나타났으며, $^{137}Cs$ 농도는 $MDA{\sim}8.79Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$으로 나타났다. 표층 내 $^{137}Cs$의 농도는 $2.4{\sim}4.2Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$의 범위를 나타냈고, St. 4에서 최소값, St. 3에서 최대값을 보였다. 의암호 퇴적물 내 $^{239+240}Pu$ 농도는 $0.049{\sim}0.47Bq{\cdot}kg^{-1}-dry$의 농도를 보였고, St. 2에서 최소값이, St. 3에서 최대값이 나타났다. $^{239+240}Pu$과 $^{137}Cs$ 농도의 상관관계 (r)는 0.54~0.97로 이들 두 핵종의 퇴적물 내 거동과 기원이 유사한 것으로 사료된다. $^{134}Cs$의 농도가 MDA 미만으로 검출된 점과 $^{239+240}Pu/^{137}Cs$의 평균값 0.041이 과거 대기 핵실험기원의 농도 비와 비슷한 값이 나타나는 점으로 의암호 퇴적물 내 인공방사성동위원소 ($^{134}Cs$, $^{137}Cs$, $^{239+240}Pu$)의 기원은 후쿠시마 사고가 아닌 과거 핵실험에 인한 낙진의 영향으로 사료된다. 의암호 퇴적물 내 $^{210}Pb$의 결과를 이용하여 퇴적물의 퇴적률을 산출한 결과, St. 2에서 $0.31{\pm}0.06cm{\cdot}y^{-1}$의 퇴적률을 나타냈으며, 이는 $^{137}Cs$의 퇴적물 내 peak를 1963년으로 가정하였을 때 측정된 퇴적률, $0.41{\pm}0.05cm{\cdot}y^{-1}$와 불확도($2{\sigma}$)의 범위에서 유사한 값으로 나타내었다. 의암호 퇴적물 내 TOC는 0.20~13.01%의 값이 나타났으며, 퇴적물 내 TOC와 $^{137}Cs$의 상관관계는 St. 1에서 다른 지점에 비해 높게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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