전날 밤: 오물에 잠긴 도시들

19세기 산업혁명 초기, 런던과 파리 같은 대도시들은 폭발적인 인구 증가를 경험했지만, 도시 기반 시설은 여전히 ​​중세 시대에 머물러 있었습니다. 인분, 생활하수, 도축장 폐기물 등이 일상적으로 개방형 하수구나 인근 강으로 방류되었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 "분뇨 수거인"이라는 직업이 생겨났지만, 그들이 수거한 쓰레기의 대부분은 하류에 그대로 버려졌습니다.

당시 템스 강은 런던의 주요 식수원인 동시에 가장 큰 하수구 역할을 했습니다. 동물 사체, 썩어가는 쓰레기, 인분 등이 강물에 떠다니며 햇볕 아래서 발효되고 부글부글 끓어올랐습니다. 부유한 사람들은 물을 끓여 마시거나 맥주나 독주로 대체했지만, 서민들은 정수되지 않은 강물을 마실 수밖에 없었습니다.

촉매제: 끔찍한 악취와 죽음의 지도

1858년은 "대악취 대란"의 발생으로 결정적인 전환점이 된 해였습니다. 유난히 더운 여름 날씨로 인해 템스강의 유기물 분해가 가속화되면서 엄청난 양의 황화수소 가스가 발생하여 런던을 뒤덮었고, 심지어 의사당의 커튼까지 스며들었습니다. 의원들은 창문을 석회에 적신 천으로 가려야 했고, 의회 회의는 거의 중단될 뻔했습니다.

한편, 존 스노 박사는 현재 유명해진 "콜레라 사망 지도"를 작성하고 있었습니다. 1854년 런던 소호 지역에서 콜레라가 발생했을 때, 스노 박사는 가가호호 방문 조사를 통해 사망자의 대부분이 브로드 스트리트에 있는 한 공중 급수 펌프에서 발생했음을 밝혀냈습니다. 그는 당시의 통념을 깨고 펌프 손잡이를 제거했고, 그 후 콜레라 확산은 급격히 진정되었습니다.

이러한 사건들은 공통된 진실을 드러냈습니다. 바로 폐수와 식수가 섞이는 것이 대규모 사망의 원인이라는 것이었습니다. 질병이 악취 나는 공기를 통해 전파된다는 기존의 '미아스마 이론'은 신빙성을 잃기 시작했습니다. 수인성 전염을 뒷받침하는 증거들이 꾸준히 축적되었고, 이후 수십 년에 걸쳐 미아스마 이론을 점차 대체했습니다.

공학적 기적: 지하 성당의 탄생

대규모 악취 사태 이후, 런던은 마침내 조치를 취할 수밖에 없었다. 조셉 바잘게트 경은 야심찬 계획을 제안했다. 템스 강 양안을 따라 132km에 달하는 벽돌로 된 차단 하수관을 건설하여 도시 전역의 폐수를 모아 동쪽의 베크턴으로 보내 방류하는 것이었다.

6년(1859~1865년)에 걸쳐 진행된 이 기념비적인 프로젝트에는 3만 명이 넘는 노동자가 동원되었고 3억 개 이상의 벽돌이 사용되었습니다. 완성된 터널은 말이 끄는 수레가 지나갈 수 있을 만큼 넓었으며, 빅토리아 시대에는 "지하 성당"으로 불리기도 했습니다. 런던 하수도 시스템의 완공은 현대적인 도시 배수 원칙의 확립을 의미하며, 자연 희석에 의존하던 방식에서 벗어나 오염 물질을 적극적으로 수집하고 통제된 방식으로 이송하는 새로운 기준을 제시했습니다.

치료법의 등장: 이송에서 정제까지

하지만 단순히 폐수를 옮기는 것만으로는 문제를 하류로 전가하는 것에 불과했습니다. 19세기 후반에 이르러 초기 폐수 처리 기술들이 구체화되기 시작했습니다.

1889년, 세계 최초로 화학적 침전법을 이용한 하수처리장이 영국 솔퍼드에 건설되었는데, 이곳에서는 석회와 철염을 사용하여 부유 물질을 침전시켰다.

1893년, 엑서터는 최초의 생물학적 살수여과기를 도입했는데, 이는 쇄석 위에 폐수를 분사하여 미생물막이 유기물을 분해하도록 하는 방식이었다. 이 시스템은 생물학적 처리 기술의 기초가 되었다.

20세기 초, 매사추세츠주 로렌스 실험소의 연구원들은 장기간 폭기 실험 중 응집성 미생물이 풍부한 슬러지가 형성되는 것을 관찰했습니다. 이 발견은 미생물 군집의 놀라운 정화 능력을 밝혀냈고, 이후 10년 안에 오늘날 유명한 활성 슬러지 공정으로 발전했습니다.

각성: 엘리트 특권에서 공공의 권리로

이 중요한 시기를 되돌아보면 세 가지 근본적인 변화가 분명하게 드러납니다.

악취를 단순한 불편함으로만 여기던 시각에서 벗어나, 폐수가 치명적인 질병의 매개체라는 사실을 인식하게 되었습니다.

개인의 책임에서부터 정부 주도의 공공 책임에 이르기까지, 책임의 범위는 다양합니다.

기술적으로는 수동적 배출에서 능동적 수집 및 처리까지 다양합니다.

초기 개혁 노력은 악취로 직접적인 피해를 입는 엘리트층, 즉 런던 국회의원, 맨체스터 산업가, 파리 시 공무원들에 의해 주도되는 경우가 많았습니다. 그러나 콜레라가 계층을 가리지 않고 발생하며, 오염이 결국 모두의 식탁으로 돌아간다는 사실이 명백해지자, 공공 하수 처리 시스템은 도덕적 선택의 문제가 아니라 생존을 위한 필수 요소가 되었습니다.

메아리: 미완의 여정

20세기 초, 1세대 하수처리 시설들이 가동되기 시작했는데, 주로 산업화된 국가의 대도시들을 대상으로 했습니다. 하지만 전 세계 인구의 상당 부분은 여전히 ​​기본적인 위생 시설조차 갖추지 못한 채 살아가고 있었습니다. 그럼에도 불구하고 중요한 토대가 마련되었습니다. 문명은 부를 창출하는 능력뿐 아니라 스스로 만들어낸 폐기물을 관리할 책임감으로도 정의된다는 것입니다.

오늘날 밝고 정돈된 관제실에 서서 디지털 화면을 통해 흐르는 데이터를 바라보면, 160년 전 템스 강변을 뒤덮었던 숨 막히는 악취를 상상하기란 어렵습니다. 그러나 바로 그 오물과 죽음으로 점철되었던 시대가 인류가 폐수와의 관계를 새롭게 인식하게 된 계기가 되었으며, 수동적인 참기에서 능동적인 관리로의 전환을 가져왔습니다.

오늘날 원활하게 가동되고 있는 모든 현대식 하수처리장은 빅토리아 시대에 시작된 공학 혁명을 계승하고 있습니다. 이는 깨끗한 환경 뒤에는 끊임없는 기술 발전과 변함없는 책임감이 있음을 일깨워줍니다.

역사는 발전의 각주 역할을 합니다. 런던의 하수도에서부터 오늘날의 지능형 수처리 시설에 이르기까지, 기술은 폐수의 운명을 어떻게 바꿔놓았을까요? 다음 장에서는 현재로 돌아와 도시 하수 슬러지 탈수의 실질적인 과제와 기술적 한계에 초점을 맞추고, 현대 엔지니어들이 이 끊임없는 정화 여정에 어떻게 새로운 장을 써내려가는지 살펴보겠습니다.