저는 토목 환경 (Civil and Environment) 분야 중 하나인 상하수도가 전공입니다. 도시의 시민 모두에게 안전하고 깨끗한 물을 공급하고, 발생한 하수를 위생적으로 처리, 처분하는 일을 공부 하고 설계, 시공, 연구, 교육을 해 왔습니다. 1973년부터 해왔으니 조금만 더 있으면 반세기가 됩 니다. 상하수도 분야에서 일을 하는 사람들은 모두 커다란 자부심을 가지고 있습니다. 그 이유는 상하수도가 20세기 들어 인간의 평균수명을 30년 정도 연장시키는데 크게 기여한 공로로 인류 최대의 발명품의 하나로 선정되었기 때문입니다. 하지만 현재의 대형 댐과 광역상수도로 이루어진 집중형상수도 시스템은 고비용, 고에너지의 시설로서 기후변화 시대에 안전성과지속가능성에 문제가 제기 되고 있습니다. 또한 개도국의 현실을 보면 이러한 것을 도입할 만한 경제적 기술적 여력이 없습니다. 따라서 도시의 물관리를 안전하고 지속가능하도록 한다는 목표에는 변함이 없으나, 그 방법적인 면에서 보완을 할 필요가 있다고 생각하였습니다. 마을마다 자기 동네에 떨어지는 빗물을 잘 관리하면 해결이 되며 이것을 빗물마을 우리(雨里,rain village)라고 합니다. 그러한 우리가 모여서 빗물을 모으는 도시 레인시티가 됩니다. 빗물을 버리는 도시에서 빗물을 모으는 도시로 바꾸는 빗물의 혁명을 제안하였습니다. 빗물의 혁명: 빗물을 버리는 도시에서 빗물을 모으는 도시로 (Rainwater Revolution: from Drain City to Rain City) 또한 현재의 하수관로 및 대형하수처리장을 이용한 집중형 하수처리장도 안전이나 운영상의 문제점이 있다는 것을 알고, 현재의 물부족, 수질오염 등의 문제도 발생원에서 처리하는 분산형의 하수처리방법과 병행하여야 한다는 것을 알았습니다. 개도국에서 화장실 문제를 해결하기 위한 연구를 하는 중에 우리나라 전통의 해우소를 발견하였습니다. 분뇨를 쓰레기로 생각하지 않고 비료 자원으로 생각하는 것을 보고 우리 전통화장실을 토리(土利)로 명명하고, 이것이 미래형의 화장실이 될 것이라는 확신을 가졌습니다. 전 세계적으로 물이 부족한 사람은 10억 명이고, 화장실이 없는 사람은 26억 명이라니, 더욱 많은 사람을 구해야겠다고 생각하였다. 그 이후 외국인 학생들을 중심으로 화장실 연구를 시작하였습니다. 화장실 변기의 배관으로 막히는 경우를 찾아내는 공학적인 논문을 썼고, 분과 뇨를 분리하여 똥과 오줌의 특성을 파악하고, 똥 따로 오줌 따로 처리하는 논문을 쓰고, 실제로 천수텃밭에서 토리를 가동을 하면서, 비료효과를 검증하였습니다. 10여 명의 석박사를 지도하면서 논문을 쓰다 보니, 국제적인 상도 두 개나 받았습니다. 그 결과 화장실 혁명을 주장하게 되었습니다. 화장실 혁명: 쓰레기에서 자원으로: (Toilet Revolution: From waste to resources) 물관리란 위에서 하자는 대로 하는 것이 아니고, 시민들 모두에 의한 물관리가 되어야 합니다. 왜냐 하면 모든 시민이 물의 사용자임과 동시에 오염물 배출자이기 때문에 “모두에 의한 물관리” 가 되어야 합니다. 그리고 지역의 특성에 따라 이루어진 전통과 문화를 따라 해야하기 때문에 똥문화, 물문화에 관심을 가지고 재미있는 전통에 대해 궁금해 하였습니다. 똥문제, 물문제는 우리 세대만의 문제가 아니고, 수백세대를 거쳐 왔기 때문에 그 답은 현명한 선조로부터 찾을 수 있습니다. 전 세계 물과 위생에 대한 목표인 SDG6를 해결하는데 저는 우리 선조들의 빗물관리와 친환경 화장실이 그 해결책이라고 생각합니다. 그러한 문화적 철학적 바탕위에 첨단의 IT 기술을 추가하면 전 세계의 물문제를 풀 수 있다고 생각합니다.

6 Prologue : 빗물박사, 똥박사되다 Chapter 1 수세변기, 축복인가 재앙인가 16 수세변기를 알고 계시나요 20 전문인에게 듣다 〈전경수〉 Chapter 2 수세변기는 물을 너무 많이 씁니다 26 수세변기는 물먹는 하마 34 물 많이 쓰는 수세변기 40 수세변기를 깨서 돈을 법시다 48 수세변기 바꾸는 것은 영토를 지키고 후손을 위하는 길 56 가뭄을 부채질하는 수세변기 64 절수형인 듯 절수형 아닌 환경부의 절수정책 72 전문인에게 듣다 〈최의소〉 Chapter 3 수세변기는 수질오염의 시작점 76 녹조대책은 수세변기와 빗물관리 86 물 문제 해결에는 똥보다 오줌 94 토일렛(Toilet)보다 토리(土利) 104 전문인에게 듣다 〈유기희〉 Chapter 4 화장실의 과학과 공학 108 화장실에도 과학이 있다 118 수세변기 막힘의 공학적 해석 128 빌 게이츠의 화장실 사랑 136 재난용 휴대용 변기 142 전문인에게 듣다 〈이지은〉 Chapter 5 재미있는 똥 프로젝트 148 똥모으기 운동 152 초등학생의 따뜻한 마음 158 반구대 암각화를 살리는 수세변기 174 똥이 돈이 되는 사회 182 전문인에게 듣다 〈김연식〉 Chapter 6 똥문화 물문화 186 헬로우, 미스터 토일렛 200 남이섬의 똥의 연가 210 빗물로 행복을 기르는 천수텃밭 218 하늘물의 발상지, 제주 탐나라공화국 224 충남 홍성군의 “하늘물 스스로 해결단” 232 모두가 행복한 옥상의 하루 242 전문인에게 듣다 〈이원형ㆍ표혜령〉 ▲부록 / 화보로 보는 빗물 현장스케치 250 해우재(수원시) 252 남이섬(춘천시) 254 천수텃밭(서울시 노원구) 256 탐나라공화국(제주시) 258 반구대 암각화(울산시) 260 서울대학교 35동 옥상텃밭 264 빗물박사의 빗물 강연(EBS 초대석 방송) 265 바누아투 공화국 대통령, 빗물박사 찾다. 266 서울대와 WHO공동으로 베트남 보건소 빗물식수화 시설 준공 ◆ 저자소개 c o n t e n t s

지구를 살리는 토리(土利) 연구 대한민국의 똥 박사가 앞으로 하고자 하는 연구는 다음과 같습니다. 우선 ‘똥과 오줌은 폐기물이 아니고 자원이다.’라는 화장실 혁명을 목표로 하면서, 토리(土利)를 개선하고 사용하기 편리하고, 유지관리 할 수 있는 돈을 벌게 만드는 일입니다. 우리 선조들의 철학과 전통을 따르면서, 이때 생긴 문제점들은 과학과 첨단의 기술로 극복하는 것입니다. 어떠한 문제들이 있을까요? 아마도 화장실에서 냄새가 나거나 지저분한 것이 있겠지요?똥과 오줌의 비료성분을 목표 수치가 될 때까지 빨리 분해되도록 만들어서 반응조의 크기를 줄이는 방법도 필요하고요. 똥, 오줌 처리 후 남은 부산물로 돈을 버는 방법도 필요합니다. 4계절이 있는 우리나라에서 온도에 따른 반응조건을 살펴보아서 겨울에도 최적의 상태로 운전하도록 하는 방법이 필요합니다 오줌과 똥의 냄새문제는 과학을 적용해서 해결할 수 있습니다. 오줌에서 나는 냄새는 암모니아라는 기체 때문인데, 이를 해결하기 위해 암모니아 기체가 생기지 않도록 화학적 조건을 맞추어 주면 됩니다. 또한, 오줌에 풍부한 질소와 인과 같은 비료성분은 볏짚과 재와 같이 주변에서 구하기 쉬운 자연물들을 이용하여 응축시켜 낚시를 하듯이 필요한 영양분만 건져낼 수 있습니다. 오줌에는 PPCP(약품과 개인용품)라는 새로운 미량오염물질이 있어서 하천의 생태계를 교란시키고 있습니다. 이것을 쉽게 제거하여 하천으로 내보내지 않도록 하는 방법도 연구합니다. 똥을 똥이라고 말할 수 있는 사회 전 세계의 공동목표 SDG의 6번째 항목은 물과 위생 (Water and Sanitation)입니다. 그 문제점을 해결하기 위해서 전세계 사람들이 관심을 가지고 있습니다. 병을 치료하려면 그 원인을 정확히 찾아서 진단하고, 그에 맞는 치료를 해야 합니다. Water and Sanitation의 근본 원인인 화장실 문제, 물문제를 덮어두고 다른 곳에서 해결방법을 찾는다면 그 병을 고칠 수 없습니다. SDG6를 해결하기 위해서는 그 문제의 원인인 똥을 똥이라고 정확히 말하면서, 발생원에서부터 문제를 해결하는 것이 가장 좋은 방법입니다. 대부분의 사람은 똥 오줌을 생산한 다음 수세변기를 누르는 것만으로 자신의 사회적 책임을 다했다고 생각합니다. 하지만 그것이 다른 가정오수와 함께 버려져서 하수처리장까지 끌고 가서 어느 경우에는 하천오염을 일으키게 되어 엄청난 비용과 에너지, 그리고 사회문제를 일으키고 있다는 것을 모릅니다. 하지만 발생원에서 처리하는 방법은 그러한 비용과 에너지를 줄일 수 있으며 똥 오줌 생산자의 사회적 책임을 다하게 되는 것입니다. 그러기 위해서는 똥을 똥이라고 부르고, 누구나 하루도 빠짐없이 생산하는 똥과 오줌을 버리는 대신 순환하여 사용하는 방법을 생각하게 되는 것은 매우 중요한 의미를 가지고 있습니다. 비가 적게 오는 것은 하늘의 뜻이니 어쩔 수 없습니다. 하지만, 내린 빗물을 모으는 양을 늘리고, 흘러가는 속도를 더디게 할 수 있습니다. 홍수시 팔당댐에서 수위 조절을 위해 초당 1만 톤씩 방류한다고 하면 이때 버리는 물의 양이 하루에 8억 6천만 톤입니다(하루는 86,400초). 잠수교가 2-3일 잠기는 경우를 보면 수십억 톤의 물이 그냥 바다로 버려지는 셈입니다. 빗물의 일부분만 이라도 떨어진 지역에서 모으고, 가두고, 머금게 하면 버려지는 물 낭비를 줄일 수 있습니다. 국토교통부에서 세운 우리나라 수자원계획을 보면 손실량 42%와 바다로 흘러가는 양 32%가 헛되이 없어집니다. 현재의 빗물사용량은 26%입니다. 그 수치를 5%만 올려서 31%로 만들면 지금처럼 심각하게 고민하지 않아도 됩니다. 비가 더 오지 않더라도 수입이 지금보다 20% 포인트 늘어나는 셈입니다. 목표치를 더 크게 잡으면 더 많은 빗물을 모을 수 있습니다. 손실량과 바다로 흘러가는 양을 어떻게 더 잡아서 쓰냐고요 그것은 전문가인 과학자와 공학자에게 맡겨주십시오. -본문 중에서-