1.1 연구의 배경 및 목적

우리나라는 급속한 경제발전을 이루면서 도시로 인구가 밀집되어 생활용수의 사용량도 증가하였다. 생활용수 사용량이 증가함에 따라 오염물질의 발생량도 증가하였고, 공공수역으로 유출되는 오염물질 방지를 위한 하수도 시설의 중요성이 강조되었다.

환경부에서는 하수관거의 중요성을 인식하고, 관로 보급률을 단기간 내 선진국 수준으로 향상시키는 한편, 침수 피해 예방, 상수원 수질 보전, 지하수 및 방류수역의 오염 방지, 하수처리장의 처리 효율 제고 등 다각적인 목적을 달성하기 위해 2005년부터 재정사업과 병행하여 하수관거정비 임대형 민자사업(Build- Transfer-Lease, BTL)을 도입하였다.

“김해시 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)”을 시작으로 2006년부터 시행되어 온 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)은 지자체별로 순차적으로 진행되었으며, “05년도 진천군 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)”이 최초로 준공되어 2025년 현재까지 총 81건의 하수관거정비사업이 BTL방식을 통해 건설되어 운영 중에 있다^{(KDI, 2025)}. 따라서 현재시점에서는 준공되어 운영 및 유지관리 단계에 있는 사업들에 대한 효과분석이 필요한 실정이다. 즉, 현재 운영 및 유지관리를 하고 있는 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)에 대한 시기별 효과분석이 필요하며, 향후 하수관거정비 사업의 수행 시 필요한 개선 방안이 필요하다.

이에 따라 본 연구는 문헌고찰을 통해 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 효과를 사업 초기 단계는 물론 중장기적 관점에서도 체계적으로 분석할 수 있는 평가 항목을 선정하고, 실제 사례에 적용하여 효과분석을 수행함으로써 해당 사업의 타당성과 적정성을 검토하고자 한다.

1.2 연구의 범위 및 방법

본 연구의 범위는 실제 수행되어 운영되고 있는 G군에서 추진된 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL) 사례에 대한 효과분석에 있다. 이를 위해 먼저 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)에 대한 이론적 고찰을 수행하고, 관련 선행연구를 분석하여 효과분석에 활용할 평가 항목을 선정하였다.

선행연구는 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 효과분석 항목을 독립변수로서 활용한 국·내외 연구를 대상으로 조사하였으며, 특히 임대형 민자사업(BTL) 운영기간 중 평가에 사용된 항목을 중심으로 분석하였다. 이러한 문헌고찰을 통해 사업 운영 초기뿐만 아니라 중장기적으로 활용할 수 있는 항목을 선정하였다.

이후, 선정된 평가 항목을 바탕으로 사례조사 대상인 G군에서 진행된 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)에 대한 효과분석을 실시하였다. 아울러, 사업의 공고 내용과 주무관청과 특수목적법인 간의 실시협약 비교를 통해 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL) 집행의 적정성을 검토하였다.

2.1 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 개념

하수관거정비사업은 하수관거의 유지관리를 위한 다양한 방법 중 하나로, 외부 요인에 의해 훼손되어 구조적, 수리적으로 제 기능을 하지 못하는 하수관거를 원래의 기능으로 복구하기 위한 보수·보강 사업을 의미한다^{(Hyeon, 2006; Park, 2007)}. 이러한 사업은 도시의 수질 개선, 위생환경 유지 등 도시기반시설로서 하수관거 본연의 기능을 유지하기 위해 필수적이다.

우리나라의 하수도 정책은 1980년대 중반 이후 하수처리장과 하수관거의 신설에 중점을 두며 대규모로 추진되어 왔다. 그러나 이러한 신설 중심의 정책은 관거 유지관리 측면을 간과하게 되었고, 그 결과 하수처리장 건설 이후 수년 내 관거의 균열, 단락 등의 문제가 발생하였다. 이로 인해 불명수의 유입이 증가하면서 하수처리장의 효율이 저하되었고, 급격한 인구 증가로 인한 관거 용량 부족, 합류식 하수관거의 강우 시 월류수에 의한 수질오염 등의 문제가 복합적으로 발생하게 되었다^{(Choi and Lee, 2007; Park, 2007; Jin, 2010)}.

이러한 문제를 해결하기 위한 대안으로 정부는 하수관거정비사업을 민간투자 방식으로 추진하고자 하였으며, 그 중 대표적인 방식은 임대형 민자사업(BTL, Build-Transfer-Lease)이다. 임대형 민자사업(BTL)은 민간사업자가 사회기반시설을 건설하고 소유권을 정부에 이전한 뒤, 정부가 해당 시설을 일정 기간 임대하여 사용하면서 민간사업자에게 투자 원리금과 운영비를 임대료 형태로 지급하는 방식이다. 임대형 민자사업(BTL)은 「사회기반시설에 대한 민간투자법」이 개정되어 2005년부터 임대형 민자사업(BTL) 방식이 본격적으로 시행되었으며, 하수관거정비사업 등 다양한 사회기반시설 사업에 적용되었다.

하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)은 노후화된 하수관거의 기능 회복을 목적으로, 민간사업자의 자본과 경영 효율성을 활용하여 공공 인프라 정비를 추진하는 방식이다. 이와 같은 방식은 사업 수행 과정에서 발생할 수 있는 다양한 위험 요소를 민간사업자에게 일정 부분 이전함으로써, 공공부문의 위험 부담을 완화하는 효과를 기대할 수 있다. 아울러, 장기적으로 추진되어야 할 하수관거 정비사업을 민간사업자의 자본을 통해 단기간 내에 완료함으로써, 초기 단계에서의 재정 지출을 절감하고 하수처리장 운영의 효율성을 조기에 확보할 수 있는 이점이 있다.

2.2 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 효과분석

하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)은 노후 하수관의 성능 회복과 수질 개선 등을 목표로 추진되는 공공 기반시설 사업으로, 민간사업자가 자금을 조달해 시공하고 지자체가 일정 기간 임대료를 지급하는 구조를 가진다. 이러한 사업의 특성상 단순히 물리적인 시공 완료 여부만으로 사업의 성과를 판단하기에는 한계가 있으며, 실제로 공공서비스의 향상과 재정 효율성이라는 정책적 목표를 달성했는지 검증할 수 있는 효과분석이 필수적으로 요구된다^{(Kim, 2004; Jin, 2010; Song, 2010)}.

하수관거정비 임대형 민자사업(BTL) 효과분석은 「하수도법」제27조의2, 「민간투자법」제14조의 3, 기획재정부의 「민간투자사업기본계획」, 환경부의 「하수관거정비 BTL사업 운영·관리 지침」 등에서 효과분석의 필요성에 대해 명시되어 있다. 이들 법령과 지침은 하수관거정비사업의 정량적 성과 평가를 통해 사업의 적정성을 검토할 것을 규정하고 있다. 이는 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 효과분석이 단순한 사후 관리 차원이 아닌 법적, 제도적으로 요구되는 핵심 절차임을 의미한다.

이러한 효과분석은 기술적 검토에 그치지 않고, 민간사업자 이윤의 적정성 검토, BTL 제도의 지속 가능성 판단을 위한 절차로 기능한다. 민간사업자가 주도한 사업의 성과를 평가하지 않으면 시설임대료 지급의 정당성을 확보하기 어려우며, 사업의 공공적 가치에 대한 신뢰도도 확보할 수 없다. 이에 따라 하수관거 내부의 유량뿐만 아니라, 하수처리장의 유입수 변화, 하천 수질의 영향, 유지관리비 절감 등의 종합적인 효과분석이 강조되고 있다^{(Jin, 2010)}.

2.3 선행 연구 검토

본 연구는 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL) 효과분석을 위한 평가 항목을 선정하기 위해 국내 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL) 관련 효과분석에 대한 선행연구를 고찰하였다(Table 1).

다양한 국내 연구 사례들은 사업의 타당성 확보 및 성과지표 개발을 중심으로 수행된 것을 알 수 있다. ^Kim(2004)은 하수관거정비사업의 정책적, 기술적 타당성을 확보하고, 효율적인 관리계획 수립을 기반으로 효과분석 방법과 평가기준의 체계를 제시하였다. 이 연구는 하수관거 사업의 정량적 성과 도출을 위한 이론적 기틀을 마련했다는 점에서 초기 연구로서의 의의가 있다. ^{Cho et al.(2009)}은 준공 이후 유지관리 단계에 들어간 하수관거 정비사업을 대상으로, 사업의 추진방향과 타당성 평가를 위한 지표를 설정한 후 효과분석 사례를 제시하였다. ^{Song et al.(2010)}은 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 중간 성과평가를 수행하여, 정비 전후의 유량, 수질 등의 데이터를 기반으로 한 사업효과분석 표준 방안을 제안하였다. 또한 ^{An and Kim(2013)}은 2005년 이후 추진된 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)을 대상으로 사업효과와 함께 유량계 설치 및 운영 실태를 분석하고, 계측자료의 신뢰성 확보를 위한 개선 방안을 제시하였다. 특히, ^Jin(2010)은 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 실효성을 검토하는 과정에서 정비 전후의 유량 및 수질 변화를 기반으로 한 효과분석을 수행하였으며, 이를 바탕으로 장기적인 정비계획 및 유지관리 전략 수립의 필요성을 강조하였다. ^Lee(2013)는 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 구조를 분석하고, 성과지표(KPI)에 기반한 효과분석 체계의 중요성을 강조하였으며, ^{Ko and Lee(2016)}는 제주특별자치도 사례를 중심으로 유입수/침입수(I/I) 중 침입수 항목의 정량적 평가와 그 한계점 및 개선 방향을 제시하였다.

앞선 선행연구를 살펴보면, 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 효과분석 체계화, 유량 및 수질 데이터 기반의 효과분석, BTL 운영의 타당성 평가에 초점을 맞추어 왔다. 그러나 대부분의 연구는 하수처리장의 유입 특성이나 준공 후 운영 초기 단계의 단기적 데이터 자료 기반의 분석에 머무른 반면, 관거 내 직접적인 계측 자료를 활용한 장기적 효과분석은 상대적으로 제한적인 실정이다. 이에 본 연구는 기존 선행연구의 한계를 보완하고자, 중·장기적 관점에서의 효과분석 항목을 선정하여, 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 실질적 성과를 보다 정밀하게 규명하고자 한다.

3.1 효과분석의 평가 항목 선정

하수관거정비 임대형 민자사업(BTL) 수행으로 나타나는 사업 효과를 객관적이고 합리적으로 평가하기 위하여 효과분석은 원칙적으로 명확성, 정량성, 현실성, 적절성을 갖춘 방법으로 분석해야 한다^{(Song et al., 2010)}. 이를 위한 효과분석의 기본방향은 다음과 같다.

① 명확성 : 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 투자효과를 명확하게 파악할 수 있는 방법으로 함 ② 정량성 : 효과분석 평가항목은 정량적으로 계측 가능한 것으로 함 ③ 현실성 : 효과분석 평가항목은 효과산정에서 중복되지 않도록 관거정비 전·후에 대해 현 단계에서 자료확보 및 계측이 가능한 것으로 함 ④ 적절성 : 효과분석은 어느 범위의 효과를 평가할 것인지를 명확하게 하고 평가에 적합한 방법을 선택해야 함

본 연구에서는 위와 같은 효과분석의 기본방향 및 국내 선행연구를 기반으로 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 효과분석 항목을 선정하였다. 선정한 평가 항목은 하수관거 기능 개선, 주변 하천수질 개선, 재정효율성 개선으로 분류되고 하위 5개의 평가 항목으로 구성되어 있다.

하수관거 기능 개선에 포함된 항목은 관거 내 유량과 관거 내 수질이다. 관거 내 유량은 오수 유입의 정상화, 불명수 차단 등 물리적 정비효과를 가장 직접적으로 반영하는 지표이며, 관거 수질은 BOD, SS 등과 같은 오염물 농도를 통해 우·오수 분리, 침적물 제거 등의 정비 성능을 정량적으로 측정할 수 있다. 주변 하천수질은 관거정비의 간접적인 효과를 나타내는 항목으로, 정비 전후의 하천 오염물질 유입 차단 효과를 확인할 수 있다. 재정효율성 개선에 포함된 항목은 운영비와 시설임대료이다. 운영비와 시설임대료는 임대형 민자사업(BTL)의 특성상 재정효율성 평가에 필수적인 항목으로, 계획 대비 실적의 차이를 통해 임대형 민자사업(BTL) 방식의 타당성을 검토할 수 있다. 반면 침입수율, 악취지점 수, 지반침하, 생활편익 등 선행연구의 일부 항목은 정성적이거나 정량계측이 곤란하고, 중장기적 관점에서 비교가 어렵거나 중복성이 있는 지표로 판단되어 본 연구에서는 제외하였다.

3.2 사업 효과분석 방법론

하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 효과분석을 위해 본 연구에서는 공사 전, 시운전기간, 운영기간 등 사업 전 주기를 아우르는 시계열 기반의 분석을 적용하였다. 정비사업의 직접적인 개입 대상인 관거 내 유량과 수질은 각각 물리적 성능 회복과 수질 개선 효과를 평가하는 데 중점을 두었으며, 간접적 외부효과인 하천 수질은 정비로 인한 환경적 개선효과를 확인하는 데 중점을 두었다. 또한, BTL 방식의 민간투자사업의 특성을 고려하여, 운영비 및 시설임대료는 각각 정비 이전과 이후의 비용 절감 효과와 계획 대비 실적을 검토하는 방식으로 접근하였다(Table 2).

본 연구는 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 성과를 항목별로 정량적으로 분석하기 위해, 크게 세 가지 영역으로 구분하여 평가하였다. 첫째, 하수관거 기능 개선은 하수관거 내 유량 및 수질 항목을 중심으로 평가된다. 유량은 m³/day 단위로 측정되며, 유량계 측정 자료를 활용하여 연도별 평균값을 산출한 후 공사 전·후 및 운영기간 동안의 변화를 통해 유량 안정화 및 불명수 유입 차단 효과를 평가하였다.

여기서 $E_{f}$는 특정 시점에 대한 유량감소율을 나타내며, $B_{f}$는 관거정비 전의 유량, $A_{f}$는 관거정비 후의 유량을 나타낸다. 본 식에 따라 계산된 유량감소율이 양의 값을 나타낼 경우, 이는 사업 이후 관거 내 유량이 감소하였음을 의미하며, 침입수 및 우수 유입의 타단 효과가 있음을 시사한다. 하수관거 내 수질은 일반적으로 생물학적 산소요구량(BOD, Biochemical Oxygen Demand), 화학적 산소 요구량(COD, Chemical Oxygen Demand), 부유물질 농도(SS, Suspended Solids), 총질소 농도(T-N, Total Nitrogen), 총인 농도(T-P, Total Phosphorus) 항목으로 구성된다. 그러나 본 연구에서는 수질의 특성과 평가의 실효성을 고려하여 COD 항목을 제외하였다. 따라서 본 연구에서는 하수관거 내 수질을 평가하기 위한 항목으로 BOD, SS, T-N, T-P로 구성하였으며, 각각 mg/L 단위로 분석된다. BOD는 미생물의 유기물 분해 시 소비되는 산소량을 나타내며, 오염도와 직결된다. SS는 하수 내 부유입자 농도를 의미하며, 관거 세정 또는 침전물 탈착 여부를 반영한다. T-N과 T-P는 생활하수 내 질소 및 인의 농도를 지표화한 항목으로, 수생태계의 부영양화와 직결되므로 중요하게 평가된다. 각 항목은 다음의 식을 활용하여 개선율(%)로 정량화 하였다.

$E_{q}$는 특정 시점에 대한 수질항목의 농도 상승률을 나타내며, $A_{q}$는 관거정비 후의 수질항목, $B_{q}$는 관거정비 전의 수질항목을 나타낸다. 이는 하수관거 정비 전 대비 수질 항목의 농도 상승이 관거 내 정상적인 생활하수 유입 기능이 회복되었음을 의미한다는 점에서 긍정적으로 평가된다. 즉, 결과 값이 양의 값을 나타낼 경우, 원래의 오염 특성이 정상적으로 복원된 것으로 간주되며, 이는 관거 기능 정상화의 결과로 해석할 수 있다.

둘째, 주변 하천수질 개선은 정비사업의 간접적인 환경적 성과를 측정하기 위해 하천수질 항목(BOD, SS, T-N, T-P)의 농도 변화를 분석하였다. 주변 하천수질의 변화 역시 정비 전 대비 연도별 수질 개선율로 산정되었으며, 이 경우 농도의 감소가 하천 수질 개선을 의미하므로, 해석 방향은 관거 수질과 상이하게 적용된다. 하천 수질 항목의 농도 감소는 오염 부하의 하천 유입이 줄었음을 의미하며, 간접적 환경 개선의 증거로 활용될 수 있다.

마지막으로, 재정 효율성 개선 측면은 운영비 및 시설임대료를 중심으로 분석되었다. 본 분석은 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 재정 효율성 확보 및 여부를 판단하는 것으로, 타당성 및 민간투자 적격성 조사보고서 상의 계획값, 실시협약 확정값, 실제 운영기간 중 집행된 값을 연평균 단위로 비교 및 검토하였다. 계획 대비 실제 집행액의 절감 여부를 통해 민간투자사업 방식의 비용절감 효과 및 장기적 재정 건전선 확보 수준을 판단하였다.

관거 유입유량은 유량계 측정 자료를 활용하여 공사 전·후 및 운영기간 중의 변화를 시계열로 분석하고, 2006년 공사 이전 유량을 기준으로 연도별 변화율을 산출하여 유량 안정화 및 불명수 저감 효과를 평가하였다. 관거 수질 및 하천 수질은 주요 지점에서 측정된 BOD, SS, T-N, T-P 항목을 바탕으로 연도별 농도 변화를 시계열 분석하고, 공사 전 수질을 기준으로 변화율을 도출하여 정비사업의 환경개선 효과를 검토하였다. 운영비와 시설임대료는 타당성조사 시 계획된 비용, 실시협약 상 확정된 비용, 운영기간 중 실제 집행된 비용을 비교하고, 계획 대비 실제 집행율을 분석함으로서 재정효율성을 평가하였다.

Fig. 1은 본 연구의 전반적인 연구 체계를 보여준다.

Fig. 1. Research Framework for Analyzing Effects of a Sewer Rehabilitation BTL Project

4.1 대상 사업 개요

본 연구에서는 2005년도 이후 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL) 중 비교적 최근에 이루어진 사례로 선택하였으며, 현재 시점이 운영기간의 절반 이상을 넘어가는 사업으로 선정하였다. 본 연구는 「G군 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)」을 선정하였으며, G군의 지하수 및 방류수역의 오염방지와 하수처리장 처리효율 제고 등을 도모하기 위해 추진된 사회기반시설 민자사업으로, 2010년에 준공되어 2011년부터 2030년까지 20년간 운영되고 있다. 총 사업비는 33,638백만 원이며, 사업 대상 면적은 3.02 km²로 임대형 민자사업(BTL) 방식이 적용되었다.

4.2 하수관거 기능 개선 효과 분석

본 연구는 하수관거 기능 개선의 효과를 분석하기 위해 G군 내 3개의 조사 지점에서 연도별로 구분하여 유입유량과 유입수질의 변화 추이를 분석하였다. 특히, 공사 전과 공사 후 운영기간의 변화를 중심으로 하여 사업의 정비 효과와 운영 성과를 종합적으로 분석하였으며, 그 결과는 Fig. 2와 Fig. 3과 같다.

측점 지점 F-1은 공사 전 유량이 851.0 m³/d였으나, 정비 직후에는 2,165.6 m³/d로 급격히 증가(154.5 %)하였다. 이후 운영기간동안 점진적으로 감소하여 2021년에는 416.3 m³/d 수준으로 안정되었다(Fig. 2). 이는 하수관거의 정비를 통해 오수의 유입 경로가 안정화되었으며, 이후 불명수의 유입이 효과적으로 차단된 것으로 시사된다.

유입수질의 개선 효과를 보면, 수질 항목 중 BOD는 공사 전 40.5 mg/L에서 2021년 68.7 mg/L로 증가(41.0 %)하였다. BOD는 생활하수의 유기물 오염 정도를 나타내는 대표적인 지표이며, 정비 직후 오수가 본격적으로 유입되면서 유기물의 농도가 높아져 증가한 것으로 보인다. 이후 운영기간에는 2012년 176.0 mg/L에서 꾸준히 감소하였으며, 이는 유입 하수의 성상이 일정해지고 유지관리에 따른 긍정적 효과라 할 수 있다. SS는 공사 전 47.6 mg/L에서 2021년 63.9 mg/L로 25.5 % 증가하였으며, 정비 직후에는 172.7 mg/L까지 증가하며 72.4 %까지 상승하였고, 이후 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 이는 정비 초기 침전 오염물 탈착 등으로 인해 일시적으로 농도가 증가한 현상이 나타났음을 시사하며, 이후 지속적인 유지관리와 자연 세척 효과로 인해 농도가 점차 안정화된 것으로 보인다. T-N은 공사 전 18.3 mg/L에서 2021년 20.5 mg/L로 10.7 % 증가하였으며, 이는 정비로 인한 하수 유입 증가에 따른 질소 성분의 증가로 해석된다. 반면 T-P는 공사 전 2.84 mg/L에서 2021년 1.80 mg/L로 57.7 % 감소하였다. 이는 인 성분 오염물의 실질적인 제거 또는 차단 효과가 있음을 보여준다.

측점 지점 F-3은 공사 전 유량이 2,197.0 m³/d로 매우 높았고, 정비 이후 운영기간동안 점진적으로 감소하여 2021년에는 588.0 m³/d로 안정되었다. 정비 직후 BOD는 2012년 171.4 mg/L까지 급증했으나 이후 운영기간동안 완만히 감소하였다. SS는 공사 전 75.6 mg/L에서 2021년 78.3 mg/L로 3.4 % 증가하였으며, 이는 정비 초기에 다소 불안정했으나 이후 침전 및 세정 효과로 감소세를 보인 결과이다. T-N은 공사 전 14.5 mg/L에서 2021년 23.8 mg/L로 39.1 % 증가하였으며, 이는 생활하수의 유입량 증가에 따른 질소 부하 증가로 볼 수 있다. 다만, 최고치였던 2012년 61.0 mg/L에서 점진적으로 감소한 점은 주목할 만하다. T-P는 공사 전 2.28 mg/L에서 2021년 2.00 mg/L로 14.0 % 감소하여, 정비 이후 일정 수준의 개선이 이루어진 것으로 해석된다.

Fig. 2. Trends in Sewer Influent Flow by Year and Monitoring Location

Fig. 3. Trends in Sewer Water Quality by Year and Monitoring Location

측점 지점 F-7은 공사 전 2006년 유량이 105.0 m³/d로 매우 낮은 수준이었으며, 이는 하수가 거의 유입되지 않던 상태였음을 의미한다. 정비 이후에는 137.1 m³/d로 30.6 % 증가하였으며, 이후 운영기간동안 비교적 안정적인 유량을 유지하였다. 이는 오수 유입 체계가 새롭게 정비되어 기능적으로 작동하기 시작했을 것으로 보인다. SS는 공사 전 71.2 mg/L에서 2021년 67.6 mg/L로 5.3 % 감소하였으며, 정비 직후 일시적인 부유물 증가 후 운영기간 동안 안정화된 것으로 해석된다. T-N은 공사 전 11.4 mg/L에서 2021년 21.9 mg/L로 47.9 % 증가하였고, T-P는 공사 전 1.35 mg/L에서 2021년 2.00 mg/L로 32.05 % 증가하였다. 이러한 증가 역시 정비로 인해 하수가 본격적으로 유입되기 시작하면서 발생한 결과로 보이며, 운영기간 동안 농도는 안정적으로 유지되거나 감소하는 경향을 보였다. 특히, BOD는 2015년 이후 지속적으로 감소하는 추세를 나타내고 있어, 유입 수질의 질적 개선과 관리의 성과에 긍정적 효과가 있음을 알 수 있다.

세 지점 모두에서 하수관거정비 이후 유량은 정비 직후 증가한 뒤 운영기간동안 감소하거나 안정화된 경향을 보인다. 이는 불명수 유입 차단과 유입 체계 정상화의 결과로 해석된다. 수질 항목은 정비 직후 오수 유입으로 일시적으로 농도가 상승하였으나, 대부분의 항목에서 운영기간동안 뚜렷한 감소 추세를 보였으며, 이는 유지관리와 운영 성과가 반영된 결과로 보인다.

4.3 주변 하천수질 개선 효과 분석

본 연구는 방류수역의 수질 개선 효과를 분석하기 위해 G군 주변 하천 4개소의 측정 지점에서 연도별 공사 전과 공사 후로 구분하여 하천수질을 조사하였으며, 그 결과는 Fig. 4와 같다. 하천수질 자료는 물환경정보시스템(http://water.nier.go.kr)의 물환경지리정보에서 측정 지점을 기준으로 수질측정망 데이터를 기반으로 확보하였다. 하천수질 분석 결과는 「환경정책기본법 시행령」별표 1에 제시된 하천생활환경보전기준을 바탕으로 해석하였다(Table 3). 해당 기준에 따르면, BOD는 ‘보통’ 이상 등급에서 5 mg/L 이하가 기준이며, SS는 25 mg/L 이하가 기준이며, T-P의 경우 0.2 mg/L 이하로 설정되어 있다.

Fig. 4. Trends in Water Quality of Adjacent Watercourses by Monitoring Location

G군 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL) 주변 4개의 하천의 수질변화를 분석한 결과, A지점은 BOD 농도가 공사 전 2.1 mg/L에서 2021년 2.2 mg/L로 소폭 증가하여 유지 수준을 보였다. SS는 공사 전 14.3 mg/L에서 2021년 8.2 mg/L로 74.4 % 감소하였고, T-N 또한 공사 전 2.8 mg/L에서 2021년 2.5 mg/L로 완만하게 감소하였다. T-P는 공사 전 0.088 mg/L에서 2021년 0.044 mg/L로 절반 수준까지 감소하였으며, 이는 부유물질 및 인 성분 차단 효과가 뚜렷하게 나타난 것으로 평가된다.

B지점에서는 관거정비 이후 BOD가 공사 전 3.2 mg/L에서 2.5 mg/L로 28.0 % 감소하였다. SS는 공사 전 16.1 mg/L에서 2021년 8.4 mg/L로 91.7 % 감소하였고, T-N은 공사 전 4.6 mg/L에서 2021년 3.3 mg/L로 감소하여 생활하수 유입차단의 효과가 일부 나타난 것으로 판단된다. 특히, T-P는 공사 전 0.283 mg/L에서 2021년 0.051 mg/L로 454.9 % 감소하여, 4개의 지점 중 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 간접 효과가 가장 뚜렷한 지점으로 해석된다.

C지점의 BOD는 공사 전 2.8 mg/L에서 2021년 2.2 mg/L로 27.3 % 감소하였다. SS는 공사 전 18.1 mg/L에서 2021년 10.6 mg/L로 70.8 % 감소하였고, T-N은 공사 전 4.0 mg/L에서 2021년 3.1 mg/L로 29.0 % 감소하였다. 이는 질소계 오염물질에 대한 통제 효과가 있음을 보여준다. T-P는 공사 전 0.188 mg/L에서 2021년 0.048 mg/L로 291.7 % 감소하여, 정비사업 이후 유출되는 인 성분의 저감이 효과적으로 이루어진 것으로 판단된다.

D지점은 4개의 지점 중 가장 양호한 수질 상태를 유지한 지점으로, BOD는 공사 전 1.6 mg/L에서 2021년 1.4 mg/L로 14.3 % 감소하였다. SS는 공사 전 6.2 mg/L에서 2021년 3.8 mg/L로 63.2 % 감소하였고, T-N은 공사 전 2.4 mg/L에서 2021년 2.0 mg/L로 낮은 수준에서 안정적으로 유지된 것으로 보인다. T-P는 공사 전 0.058 mg/L에서 2021년 0.025 mg/L로 132.0 % 감소하여, 정비 전 하천수질이 양호함에도 불구하고 추가적인 개선 효과가 확인되었다.

네 지점 모두에서 SS와 T-P 항목은 공사 전 대비 유의미한 감소를 보였으며, 이는 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)이 부유물질 및 인 계열 오염물의 하천 유입을 효과적으로 차단한 것으로 보인다. BOD와 T-N 항목도 일부 지점에서 점진적인 감소 형태를 보였으며, 오수 유입 저감과 침투 방지 등의 구조적 개량 효과가 반영된 결과로 판단된다.

4.4 재정 효율성 개선 효과 분석

본 연구에서는 G군 하수관거정비 임대형 민자사업(BTL)의 재정 효율성 개선 효과를 분석하기 위해 해당 사업과 관련하여 수행된 “타당성 및 민간투자 적격성 조사보고서(2006.10)”의 내용과 사업 실시협약 및 실제 운영기간(2011-2021년) 동안의 내용을 비교·분석하였다(Fig. 5). 분석 결과는 Fig. 5에 제시되어 있으며, 임대형 민자사업(BTL)에서 정부가 민간사업자에게 지급하는 재정 지원금이 운영비와 시설임대료로 구성된다는 점에 착안하여, 두 항목을 중심으로 연도별 집행 규모와 기준 대비 편차율을 분석하였다.

Fig. 5. Annual Improvement in Fiscal Efficiency

운영비의 경우, 실제 집행 금액은 대부분 연도에서 타당성조사 기준(연평균 13.34억 원)을 크게 하회하였으며, 평균적으로 약 45.5 %의 절감 효과가 나타났다. 또한 실시협약 상 운영비 기준(연평균 8.10억 원)과 비교해도, 실제 집행액은 전반적으로 유사하거나 낮은 수준으로 유지되었으며, 대부분의 연도에서 약 10.2 % 내외의 절감이 확인되었다. 이는 민간운영 주체가 실질적으로 비용 효율화를 달성했음을 시사한다. 운영비의 연도별 편차가 크지 않고 비교적 안정적으로 유지되었다는 점에서, 운영단계의 비용 통제력이 충분히 확보되었음을 알 수 있다.

시설임대료는 운영기간 초기에는 실시협약 기준(연평균 24.02억 원)을 약 24.1 %를 상회하였으나, 중기 이후에는 약 4.1 % 내외의 초과 수준으로 감소하였다. 타당성조사 기준(연평균 38.28억 원)과 비교하면 모든 연도에서 절감된 수준으로 집행되었다. 특히 2016년 이후에는 시설임대료가 일정 수준으로 유지되어 실시협약 기준에 근접하거나 이를 소폭 초과하는 수준으로 수렴하였다. 이러한 양상은 초기 협약조건에 따른 과도한 투자비 회수 구조가 일정 기간 지속되었을 가능성을 보여주지만, 중장기적으로는 비용이 안정화되며 예측치에 부합되는 형태로 수렴하였음을 보여준다. 따라서 시설임대료 또한 장기적으로는 민자사업의 재정 예측 신뢰도와 운영 안정성 확보에 긍정적인 요인으로 작용했음을 확인할 수 있다.