환경공학은 오랜 역사가 있지만, "환경공학"이라는 표현은 비교적 새롭다. 구체적인 예시, 핵심 개념과 계산에 집중하기 전에 환경공학의 오랜 역사를 간단히 살펴보고 미래가 어떨지에 알아볼 필요가 있다.
▶ 환경공학의 기원
환경공학의 뿌리는 문명의 시작으로 거슬러 올라간다. 어디든 사람들이 모여 정착하는 곳마다 깨끗한 물 공급과 폐기물 관리가 필요하게 되었다. 고대 도시의 경우 신뢰할 수 있는 수원의 가용성은 종종 생존과 파멸의 차이를 의미하였고, 물 공급은 방어의 필수요건이 되었다. 우물과 수로를 건설하던 사람들은 도시의 성벽과 해자, 투석기와 다른 병기를 만드는 사람들이었다. 이 사람들은 고대의 기술자였다. 1700년대 중반이 되어서야 민간인을 위한 시설을 만드는 기술자들이 자신들을 주고 전쟁과 관련된 기술들 자와 구분하기 위해 시작했고, "토목공학"이라는 용어가 탄생했다. 미국의 형성기에 들어서면서 기술자들은 대부분 독학하거나 새로이 형성된 미국 육군 사관학교에서 교육받았다. 토목공학자, 즉 도로, 교량, 건물 및 철도 건설자들은 도시 상수도 시설을 설계하고 건설하며, 수인성 폐기물과 빗물을 관리하는 적절한 시스템을 마련하도록 요청받았다.
산업화의 도래와 함께 부족한 물과 폐기물 관리로 인해 도시에는 믿을 수 없을 정도로 비위생적인 환경이 조성되었다. 물이 질병을 전달할 수 있다는 것이 명백해질 때까지 대중의 항의는 없었다. 하지만 이후 토목공학자들은 적절한 물 공급을 제공하는 것 외에 물이 질병 전염의 매개체가 되지 않도록 해야 했다. 공중 보건은 인구 밀집 지경에 상수도를 공급하는 토목공사 기술자들의 필수 관심사였고, 19세기 후반 수인성 질병의 제거는 주요 목적이 되었다. 도시의 배수 시설을 담당하고 깨끗한 물 공급을 담당하는 토목공학 기술자는 영국에서는 공중보건 공학자로, 미국에서는 위생공학자로 불리게 되었다.
▶ 오늘날의 환경공학
위생공학자는 오염된 공기나 물에 의한 급성 질환의 전염을 획기적으로 줄였다. 미국에서는 사실상 오염으로 인한 급성 영향은 제거되었다. 하지만 이들은 기후 변화, 고갈되고 있는 대수층, 실내 공기 오염, 잔류성 생물농축성 및 독성 화학물질의 세계적 이동, 하/폐수 방류수, 강, 하천 내 생활용품 및 의약품과 같이 인간이 만든 화학물질의 복합 혼합물이 가지는 상승적 영향, 내분비 교란 물질, 나노 입자와 같이 빠르게 출현하는 신소재가 인체 및 환경 건강 및 안전에 미치는 영향에 대한 부족한 정보 등과 같이 보다 복잡하고 만성적인 문제로 대체되었다. 그리고 공기, 물과 같은 개별 환경 매체의 문제는 더 이상 매체별로 고려되고 관리될 수 없었다. 한 환경 매체에서 다른 환경 매체로 오염 문제가 옮겨 가지 않도록 생태계 차원에서 관리해야 한다. 이러한 만성적 문제가 더 심각해지기 전에 해결하기 위해, 과학자와 공학자는 환경, 도시 및 산업을 상호 작용하는 시스템(즉, 상호 연결된 생태계, 사회 시스템 및 산업 시스템)으로 이해하고, 적극적이고 선제적으로 사고하여 의도하지 않은 결과에 대한 반응적 관리가 아닌 그러한 결과를 피할 수 있도록 하기 위해 노력하고 있다.
오늘날 대부분의 선진국에서는 환경오염이 가지는 직접적이고 즉각적인 건강상 영향이 더 이상 여론의 유일한 관심사가 아니다. 이미 하천 자체를 위한 하천의 청결함을 원동력으로, 깨끗한 환경에 대한 우리의 요구에 부응하는 법안이 통과되었다. 또한 야생 동물 서식지의 보호, 종의 보전 및 생태계의 건강이 자원 소비에 대한 목표가 되었다. 환경윤리라고 불리는 이러한 사명감은 현대 환경공학의 주요 원동력이며 공공의 가치로 대중에 의해 요구된다. 20세기에는 인간의 이익을 위해 천연자원을 악용하고자 하는 사람들의 욕구가 환경 윤리와 대립하였다. 일반적으로 사람들은 둘 사이의 균형이 있어야 한다고 생각하였고, 우리는 경제 또는 환경 중에서 선택해야만 했다.
▶ 다가오는 환경공학
21세기에는 지구상의 생태계와 천연자원이 무궁무진하지 않다는 것이 명백하다. 사람들의 건강, 경제 및 사회 복지를 보존하고 유지하는 것은 생태계와 생태계가 제공하는 생태계 서비스의 완전성을 보존하고 유지하는 것에 달려 있다. 따라서 해결책은 경제와 환경 사이의 절충안을 찾는 것이 아니라 경제와 환경 모두의 웰빙이다. 이에 공동의 목표인 지속 가능한 발전이 전 세계에 걸쳐 나타났다. 1987년 유엔위원회는 브룬트란트 보고서에서 지속 가능한 발전은 "미래 세대가 그들의 필요를 충족할 수 있는 능력을 저해하지 않으면서 현재 세대의 필요를 충족하는 발전"이라고 정의하였다. 지속 가능한 발전(지속가능성이라고도 함)은 활동의 본질 및 운영되는 문화적, 지리적, 경제적 및 환경적 맥락에 따라 사람과 지역 사회마다 다른 것을 의미한다.
과거 환경공학은 세계 인구 증가와 생활 수준 향상으로 인해 발생하는 문제에 대응하기 위한 대응적 직업이었다. 하지만 미래 환경공학자가 해결해야 하는 문제는 추정할 수 있다. 예를 들어, 불과 수십 년 전에는 국지적인 환경오염 문제가 현재 세계적인 규모가 되고 있다. 또한, 신규 화학물질과 기존 화학물질의 지속적인 사용과 환경으로의 배출은 예측 불가능한 영향을 가지고, 때로는 상승효과가 나타나기도 한다. 또한 에너지 효율 및 기타 효율성 개선만으로는 인구가 증가하고 개발도상국의 삶의 질이 향상됨에 따라 생겨나는 자원 제약에 대한 문제를 적절하게 다루지 못하리라는 것을 알고 있다. 따라서 현재와 미래의 환경 기술자는 지속 가능한 발전을 실현하는 데 중요한 역할을 담당할 것이다.
이어서...