바닷물의 연금술 해수담수화

바닷물의 연금술 해수담수화

우리나라가 덴마크, 남아프리카, 레바논, 체코에 이어 5위를 하고있는 것에 대해서 알고 있는가? 그것은 바로 물부족 국가 순위이다. “건조지역인 사하라사막 주변의 사하라국가들도 아닌데, 3면이 바다로 둘러쌓여 있는데 물 부족이라니...“ 처음 순위를 접한뒤에 적잖게 당황했다.

 위와 같이 우리나라는 물 기근국가는 아니지만 남아프리카공화국이나 아이티와 같이 물 부족국가에 속한다고 한다. 물론 이 수치는 국토면적과 인구수도 함께 고려했기 때문에 현실과 동떨어져있게 느껴질수도 있다. 그러나 세상일은 다 예고없이 찾아온다. 사는데 필수적인 요소로 손꼽히는 ‘물’도 그렇다. 우리나라는 또한 세계최고의 물 소비국가 이다. 이는 우리가 아직도 물 자원의 소중함을 피부로 느끼지 못하다는 증거일 것이다.

아래 표는 우리나라의 물수급 전망이다. 갈수록 과부족량은 늘어나고 위와 아래 표의 결과들은 어쩌면 우리나라의 물부족 순위가 가까운 미래에 현실이라는 것을 나타내는 것이 아닐까?

 이러한 문제들을 해결하기위해서 우리나라는 댐도 많이 건설했고 물을 아껴쓰는 습관도 어디서나 강조하고 있다. 하지만 보다 확실한 방법이 있다. 역설적이게도 3면이 바다인 우리는 쓰고 먹지는 못하지만 물은 많다. 이 물들을 사용할수만 있다면 이 문제도 해결되지 않을까?

그 해결책은 ‘해수 담수화’에 있다고 생각한다.

해수담수화

해수 담수화란 해수에서 염분을 제거하여 식수, 공업용수등으로 이용할 수 있도록 담수를 얻는 것이다. 이때, 담수는 바닷물에 녹아있는 염분을 없애서 실생활에서 사용할수 있는 민물로 만드는 과정을 일컫는다.

해수 담수화의 종류에는 증류법(증발법), 역삼투압법, 이온교환막법, 용제추출법, 결정화법, 가압흡착법등 다양한 방법이 있다. 이중 가장 많이쓰이는 방법으로는 증류법과 역삼투압법이 있다.

증류법

증류법은 물을 끓여 나오는 수증기를 응축시켜 증류수를 채취하는 방법이다. 물에 녹아있는 모든 성분이 배제된 순수에 가까운 물이다. 증류수는 보통 맛이 밍밍하여 몇 종류의 무기염류(미네랄)를 녹여 성분을 조정하는 작업을 한다.

역삼투압법

역삼투압법은 시장의 정수기에 적용하는 역삼투압 기계와 원리는 비슷하다. 물만 통과 시키고 모든 가용성 물질을 배제하는 반투막이라는 막(membrane)으로 여과하는 방법이다.

우리나라와 해수담수화

증류법과 역삼투압법 모두 담수화에는 전기에너지가 많이 소모된다. 특히 증류법은 많은 에너지가 들지만 1960년 쿠웨이트에 담수화 플랜트가 세워진 이래 세계 전체 시설의 4분의 3이 이방식을 취하고 있을만큼 많이 쓰이는 담수화법이다. 증류법 방식은 국내기업(두산중공업)이 세계 시장 정유율1위(40%)이기도 하다. 우리나라가 물부족국가로 분류된것과 별도로 체감상 크게 느껴지지 않았는데 이런 기술적인 면에서 앞서고 있다는 소식에 기분에 매우 좋았다. 그렇다면 해수담수화를 우리나라에 보다 적합하게 적용시킬수는 없을까?

어떤 방식이든 에너지를 사용해서 해수담수화를 해야한다. 에너지원리는 무언가 투입이되면 무언가 산출이 되는 방식이기에, 염분이 많이 포함된 해수를 담수하기 위해서는 에너지가 들고 보통은 전기에너지가 많이 소모된다. 그렇기 때문에 만약에 그 전기에너지를 신재생 에너지로 대체 할수만 있다면.. 이라는 생각이 들었다. 우리나라가 신재생 에너지 강국은 아니여도 기술적인 면에서 충분히 선진화 국가이고 전기에너지를 수입에 의존하는 국가이기에 이 방법의 연구는 항상 고려해야할 대상으로 여겨진다.

염분을 가진 물을 담수화 하여 물의 연금술로 불리는 해수담수화. 어쩌면 멀지 않은 미래에 우리가 앞서는 기술뿐이 아니라 우리에게 꼭 필요한 손이 될지도 모른다.