물이 부족한 이유와 해결방안

교수:2003년은 유엔이 정한 세계 물의 해라네. 그런데 지구의 표면은 70% 정도가 물로 덮여 있는데 왜 물이 부족한가?

학생:지구에 있는 물의 대부분은 바닷물로서 이는 염분이 많아 사용할 수가 없습니다. 그리고 나머지 민물도 모두 그대로 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 이중 대부분은 남극이나 북극 지역의 빙하 또는 고산지대의 만년설 형태이고,나머지 중 일부는 지하수,토양 및 대기 중에 존재하고 단지 우리가 쓸 수 있는 하천이나 호수는 아주 적은 양에 불과합니다. 즉 우리는 이렇게 희소하고 귀중한 물을 먹고 쓰고 버리고 있는 것입니다.

교수:자네도 알다시피 계속적으로 우리나라뿐 아니라 세계적으로 물 부족에 관한 심각성이 대두되고 있다네. 그렇다면 이렇게 점점 물이 부족해지는 근본적인 이유가 무엇이라고 생각하는가?

학생:네,제 생각으로는 인구의 증가로 인한 물소비량 증가,물자원의 지역편재,대도시의 인구 집중,문화발달로 인한 물소비량의 증가,그리고 최근 기후 변화로 인한 물의 수량변동 등으로 봅니다. 더욱이 인구와 산업활동이 늘어나면서 물이 오염되어 사용할 수 있는 물이 점점 줄어들고 있습니다.

교수:우리나라의 경우 특히 봄이면 가뭄 때문에 큰 피해를 보고 있지. 가뭄에 대한 정의를 내리고,가뭄에 의한 피해의 예를 두 가지 이상 말해 보게.

학생:농작물이 물의 부족으로 말라죽거나 가축이 물 부족으로 고통을 당하기 시작한다면 가뭄이 닥친 것으로 이해할 수 있습니다. 이처럼 생물학적인 관점에서 정의할 수도 있고,기상학적인 가뭄은 주로 강수량에 근거합니다. 일 강수량이나 월 강수량이 평년보다 부족하면 가뭄의 가능성이 매우 높다고 할 수 있습니다. 피해의 예로는 식수원의 오염도가 증가하고 식수나 공업용수가 부족해지며 식물이 말라죽거나 작황이 나빠집니다. 그리고 산불발생의 증가,해수 염분의 증가로 인한 양식장의 피해,도시공기의 혼탁도 증가 등도 있습니다.

교수:이에 대한 해결방안의 하나로 인공강우에 대한 말들이 많은 데 이에 대해 아는 대로 말해 보게.

학생:인공강우란 가뭄이 계속되어 물부족 현상이 심한 지역에서 구름 씨뿌리기를 시행하여 인공적으로 강수를 유발시키는 것입니다.

인공강우를 위해서는 구름 속의 빙정의 개수를 늘리거나 커다란 물방울을 많이 만들어 주어야 하는데 그러한 방법으로 구름 씨뿌리기라고 하는 것이 있습니다. 구름 씨뿌리기란 구름 속의 온도를 하강시키기 위해서 드라이아이스를 뿌리거나 빙정핵의 역할을 하는 물질(옥화은·AgI)을 구름 속에 투입하는 것을 말합니다. 단 구름 씨뿌리기는 구름이 찬 구름인지 따뜻한 구름인지에 따라 달라집니다. 과냉각수적과 빙정이 공존하는 찬구름에서는 단시간 내에 수적이 증발하고 빙정이 성장할 수 있도록 드라이아이스나 옥화은 등을 뿌려주는 반면 따뜻한 구름에서의 드라이아이스나 옥화은 사용은 그 효과가 적거나 전혀 없으므로 보통의 운립보다 훨씬 큰 물방울을 만들어 구름에 뿌려줍니다. 그리고 구름 씨뿌리기는 맑은 하늘에 하는 것이 아니라 구름은 있으나 강수량의 부족으로 가뭄이 나타날 때 하는 것입니다.

하지만 인공강우는 경제적인 비용이 많이 들고,현재 여러 나라에서 계속 연구 중에 있으나 그 효과에 대한 검증이 불확실합니다. 뿐만 아니라 옥화은은 환경을 오염시키는 물질이라는 단점이 있습니다.

교수:물의 공급원인 비가 내릴 조건과 찬 구름,따뜻한 구름에서 비가 내리는 원리를 말해 보게.

학생:비가 내리려면 우선 상승기류와 단열 팽창에 의한 온도 하강으로 구름이 형성되어야 합니다. 이때 포화된 공기 속에서 수증기가 응결하려면 공기 중에 먼지 등과 같은 불순물질이 있어야 하는데 이와 같이 응결이 시작될 때 수증기의 분자가 붙어 응결하는 작은 입자를 응결핵이라 합니다. 그 이유는 공기 중에 응결핵이 없으면 습도가 100％ 이상이 되어도 수증기가 응결되지 않고 과포화 상태로 남기 때문입니다. 수증기가 승화하여 어는 경우에도 핵이 필요하며 이 경우의 핵은 빙정핵이라고 합니다.

비가 내리는 원리에는 두 가지가 있는데 주로 우리나라와 같은 온대 지방이나 한대 지방에서 내리는 찬비(빙정설)와 열대 지방에서 내리는 따뜻한 비(병합설)가 있습니다.

찬비의 경우,섭씨 0도 이하의 찬 구름 속에 과냉각상태의 물방울과 빙정이 혼합되어 있을 때 수증기압이 물의 포화 수증기압보다 작고 빙정의 포화 수증기압보다 크면 물에 대해서는 불포화 빙정에 대해서는 과포화가 됩니다.

이때 물방물은 증발하여 수증기가 되고 그 수증기는 빙정에 달라붙어 빙정은 점점 자라 커져서 떨어지게 되어 눈이 되고 녹으면 비가 됩니다. 더운 비의 경우,섭씨 0도 이상의 따뜻한 구름 속에서 상승기류를 타고 물방울이 운동하다가 물방울끼리 충돌하여 합해져서 커지거나 큰 물방울이 빨리 떨어져 작은 물방울과 합해져서 떨어져 비가 되는 것입니다.

교수:마지막으로 물부족 현상을 막기 위해 우리가 해야 할 일들을 말해 보게나.

학생:우선은 물을 아껴 써야 합니다. 꼭 필요한 곳에만 적당량을 사용하고 재활용해 쓸 수 있다면 그냥 버리지 않고 다시 한번 더 사용합니다. 이를 위해 건물마다 수도꼭지 등에 절수기를 설치하고 중수도 시설이나 빗물 이용 시설을 설치하도록 합니다.

또한 절수형 수도 요금 관리 제도를 만들어 참여할 수 있도록 하고,노후된 수도관을 교체하여 낭비되는 물이 없도록 하며 절수형 기술을 개발하여야 합니다.

그리고 지방자치적으로나 세계적으로 국가 간에 협력기구를 만들어 함께 노력해 나가는 것도 바람직합니다. 각자 개인은 화장실,욕실,부엌 등에서의 물절약 생활 수칙을 정해서 습관화하여야 할 것입니다.

특히 물이 오염되지 않도록 수질오염 예방에 힘씁니다. 하천이나 지하수,해양의 오염물질이 되는 가정,공장 쓰레기들을 마구 버리지 않고 가축 분뇨나 농약과 비료 사용도 조심합니다. 이러한 국민적,국가적,세계적 노력이 합쳐질 때 물 부족으로 인한 엄청난 피해를 막을 수 있습니다. <김희정·혜광고 교사>

입력시간: 2003. 02.25. 09:21