보조 수자원이 뭐예요

[물은 생명이다] 보조 수자원이 뭐예요?'미래의 물 부족 해결' 위해 세계는 지금 연구ㆍ실험 중
옛날 봉이 김선달은 대동강 물을 팔아 먹었다고 하지요? 그 흔한 물을 팔 생각을 했으니 당시로서는 기절초풍할 이야기였지요. 그런데 오늘날 우리 나라에서는 물 장사가 아주 잘 되고 있습니다. 곳곳에 생수 공장이 세워지고, 정수기 광고가 그칠 날이 없지 않습니까? 그만큼 물 장사가 호황을 누리고 있으며, 우리의 물 문제가 매우 심각한 수준에 와 있다는 증거지요.
이제 물은 생명 자원으로서 뿐만 아니라 아주 중요한 경제재가 되었습니다. 전문가들은 앞으로 물값이 기름값보다 더 비싼 시대가 올 것이라고 합니다.
그래서 보다 풍부하고 깨끗한 물을 얻기 위한 갖가지 방법과 기술들이 개발되고 있습니다. 부족한 물 문제를 해결하기 위해서 어떤 노력들을 하고 있는지 알아 볼까요?
◆해수의 담수화
우리는 지금까지 지구의 물 사정에 대해 알아 보았습니다. 지구는 약 13억 8000만 ㎦나 되는 물을 가지고 있는 '물의 행성'이라는 것. 이 가운데 97 %나 되는 물이 대부분이 우리가 마시고 쓸 수 없는 바닷물이라는 것. 바닷물 1 L 속에는 약 35 g 정도의 소금이 들어 있어 직접 쓸 수가 없다는 것... 자, 여기까지 모두 기억 나지요?
여기서 '바닷물을 이용할 수 있다면...'하는 생각이 들지 않나요? 그래요.바닷물만 이용할 수 있다면 물 걱정은 싹 없어질 거예요.
바닷물 속에 든 염분을 제거해 먹는 물을 얻을 수 있을 것이라는 생각은 오래 전부터 해 왔어요. 기원전 4세기경에 아리스토텔레스가 그런 생각을 한 대표적인 인물이랍니다.
이런 생각은 과학이 고도로 발달한 20세기에 와서야 비로소 실행될 수가 있었어요.
즉 역삼투압 방식 등을 이용해서 바닷물을 담수로 만드는 기술이 개발된 것이지요.
현재 전세계적으로 담수화 설비 용량은 1 일 약 2300만 ㎥ 정도가 됩니다.
사우디아라비아ㆍ미국ㆍ아랍에미레이트가 절반 이상을 차지하고 있습니다. 물이 크게 부족한 중동 지역의 나라들에서는 이렇게 바닷물을 담수화하여 식수나 공업 용수로 사용하고 있지요.
이런 시설은 세계에 3500여 곳이 있고, 물의 수요가 늘어남에 따라 해마다 15 %씩 증가하고 있습니다. 우리 나라에서는 이미 1989년에 보령화력에서 해수 담수화 설비를 갖추었고, 현대화학ㆍ현대정유ㆍ삼성종합화학 등에서는 하루에 수만 ㎥ 규모의 공업 용수를 바닷물에서 뽑아 내 쓰고 있습니다.
진해ㆍ거제ㆍ통영ㆍ독도ㆍ제주도의 우도 등에서는 적은 양이기는 하지만, 바닷물로 먹는 물을 생산하고 있습니다. 1997년 전남 신안군 흑산면 홍도에 하루에 100 ㎥씩의 먹는 물을 생산하는 시설이 갖춰지기도 했습니다.
그런데 아직까지 해수의 담수화 방식은 생산 비용이나 운영 비용이 높아 경제성이 낮은 것으로 판단되고 있답니다. 그러나 장기적으로는 꾸준한 연구가 필요한 분야임에는 틀림없습니다.
◆인공 강우
물이 부족할 때 인간이 하늘에서 비를 내리도록 할 수는 없을까? 그래요. 어린이들이 흔히 하는 생각처럼, 이런 인공 강우에 대해서도 연구가 활발하답니다.
이 방법은 하늘에 구름층은 형성되어 있지만 비의 씨앗(Cloud seed)이라고 할 수 있는 응결핵이나 빙정핵이 적어 빗방울로 미처 성장하지 못했을 때 사용합니다. 주로 요오드화은이나 나트륨, 리튬 같은 빙정핵 물질과 습기를 빨아들이는 흡습성 물질을 구름의 종류와 성질에 따라 사용하지요. 대상이 되는 구름에 항공기를 이용해 비의 씨앗을 뿌리는 방법과 지상에서 장비를 이용해 비의 씨앗을 날려 보내는 2 가지 방법이 이용되고 있습니다.
먼저 항공 실험에서는 전용 항공기에 연소기나 연소 발사기같이 비의 씨앗을 뿌리는 장비와 구름 입자 관측 장비 등을 실어 실험합니다. 대개 6~8 인승 쌍발 항공기가 이용되지요.
지상 실험은 연소기를 이용해서 요오드화은(AgI) 용액을 태워서 구름 속에 주입시키거나, 구름 속으로 쏘아올려 터지게 하는 방법입니다.
이처럼 비의 씨앗을 뿌려 비를 내리게 하는 인공 강우 기술은 1946년부터 연구ㆍ개발되어 왔습니다. 현재 40여 개 나라에서 실용화되어 있지요.
미국에서는 1 년에 60만 달러를 투자해 약 5000만 ㎥의 물을 얻는다고 합니다. 물 1 ㎥당 1.3 센트 정도 든 응訣熾？ 오스트레일리아에서는 항공 실험에 연간 64만 달러를 투자해 약 2억 2000만 ㎥의 물을 얻었다고 합니다. 물 1 ㎥당 0.3 센트의 비용밖에 안 들어간 셈이지요. 이렇게 선진 외국에서는 인공 강우에 대한 경제성이 입증이 되고 있습니다.
우리 나라에서는 1995년부터 기상청 기상연구소에서 실험 연구를 시작한 이후, 10여 차례에 걸쳐 항공 및 지상 실험을 하였습니다. 2001년 극심한 봄 가뭄 때는 지리산 일대에서 실시한 인공 강우 실험이 성공을 거두었답니다.
그런데 이 방식도 문제점과 한계가 있어요. 우선, 적합한 기상 조건이 갖춰져야 한다는 것과 원하는 지역에 원하는 만큼의 비가 내리도록 조절해야만 하는 것이지요. 하늘에 두터운 구름층이 형성되어 있지 않으면 이 방법을 쓸 수 없고, 구름이 이상 기류 등에 휩싸이게 되면 엉뚱한 지역에 비를 뿌릴 수도 있다는 문제점은 아직 해결되지 않았답니다.
/송용길(한국수자원공사 수자원교육원 전문교수)