고도정수처리공정 도입의 비용-편익 분석

Abstract

수도사업자인 정부 및 지자체는 상수원 수질악화 및 신규 유해물질 발생에 대처하고 수돗물의 안전성을 높이기 위한 목적으로 고도정수처리를 도입하여 왔으나, 지금까지 정책의 효과에 대한 계량화가 이루어진 사례는 없었다. 이에 본 논문은 고도정수처리 도입의 경제성을 하나의 사례를 통해 평가하되 환경영향까지 분석의 범위를 확대하고자 한다. 본 연구는 고도정수처리공정이 도입되어 운영 중인 수도권의 K-water B정수장을 대상으로 일반정수처리공정(모래여과)을 고도정수처리공정(전오존, 활성탄여과)으로 전환 시의 비용 편익 항목 선정, 경제성 평가 및 결정요인 분석을 범위로 한다. B정수장 고도정수처리공정 도입의 총비용은 초기투자비, 운영비, 성능개선비와 환경오염의 사회적 비용으로, 총편익은 일반정수처리공정 운영비 및 수질개선편익으로 추정하였다. 도입 사업이 착수된 2005년부터 2009년 준공 시까지의 공사 기간 및 이후 30년 동안의 경제성을 분석한 결과 순현재가치(NPV) 26,352백만원, B/C ratio 3.0으로 추정되었다. 순현재가치 및 B/C ratio가 각각 0과 1.0 이상이며, 내부수익률(IRR) 추정 값이 38.3%로서 본 연구에 적용한 사회적 할인율 5.5%를 크게 상회하는 것으로 나타나 B정수장 고도정수처리 도입 사업의 타당성은 매우 높은 것으로 평가되었다. 향후 발생 가능한 변동 상황을 환경비용의 100% 증가와 수질개선편익의 50% 감소로 가정한 선택적 민감도 분석 결과, 민감도지수가 환경비용 100% 증가시 0.022, 수질개선편익 50% 감소시 1.169로서 수돗물 수질개선에 따른 사회적 편익 변화가 내부수익률의 변동에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 즉, 환경오염의 사회적 비용보다는 수질개선에 따른 편익이 고도정수처리 도입의 경제적 타당성 여부에 결정적 영향력을 가지며, 결국 편익의 크기를 결정하는 주요 변수인 소비자지불의사액(willingness to pay)이 타당성 분석의 결정 요인으로 도출되었다.

As water service providers central and local governments of south Korea have introduced advanced water treatment, coping with the new hazardous substances and the generation of source water quality deterioration, for the purpose of enhancing safety of tap water. Yet no cases of quantification of the effect of the policy have been made so far. In this paper, it will be evaluated in one case the economic feasibility of the introduction of advanced water treatment, extending impact on the environment. In this case study on K-water B water treatment plant in the metropolitan area, introduced and operated advanced water treatment, the range selection of cost-benefit items, economic evaluation and the determinants will be analyzed when replacing conventional water treatment process(sand filtration) with advanced water treatment process(pre-ozone, activated carbon filter/adsorber). Total costs include initial investment costs, operating costs, performance improvement costs, and the social costs of environmental pollution, and total benefits consist of costs of conventional water treatment process operation and water quality improvement benefits. The result of the analysis for the period of the construction(2005-2009) and additional 30 years, is that net present value(NPV) is 26,352 million won and the B/C ratio is 3.0, respectively greater than 0 and 1.0. Internal rate of return(IRR) is 38.3% and also much higher than the 5.5% social discount rate applied to this study. So it is estimated to be economically feasible to introduce advanced water treatment process in B water treatment plant. As the result of sensitivity analysis of the options assumed to be an increase of 100% of the environmental costs and reduction of 50% of the water quality improvement benefits likely to occur in the future, sensitivity index is 0.022 under an increase of 100% of environmental costs and 1.169 under a reduction of 50% water quality improvement benefits. This indicates that change of the social benefits of water quality improvement of tap water has a major effect on the variation of the IRR. In other words, rather than the social costs of environmental pollution, benefits of water quality improvement has a decisive influence on the economic evaluation of the introduction of advanced water treatment and to determine the size of the final benefits, willingness to pay(WTP) is derived as a determinant of the economic analysis.