우리가 사용하는 물과 그것을 보존할 수 있는 방법에 대한 성찰

Patty Smith
2022년 6월 23일
4분 분량

원문 링크 : https://www.theearthandi.org/post/reflections-on-the-water-we-use-and-ways-we-can-conserve-it

전 세계적으로 사람들은 매일 수 갤런의 담수를 사용합니다. 그러나 많은 사람들은 담수의 가용성, 적절한 관리 또는 이 귀중한 자원의 접근성과 보존을 규제하는 프로세스와 기술에 대한 기본적인 지식만 가지고 있습니다.

지구는 말 그대로 물에 잠겨 있습니다. 표면의 71%가 액체이며, 이는 326조 갤런 이상의 물을 의미합니다. 그러나 이 광대한 자원 중 극히 일부만이 담수로 이용 가능합니다. 펜실베이니아 주립 대학의 데이터 에 따르면 지구 물의 3%만이 담수이고 나머지 97%는 염수 또는 바닷물입니다.

3%의 담수 중 69%는 빙하에 존재하고 30%는 지하에 존재합니다. 즉, 호수, 습지, 강에서 쉽게 이용할 수 있는 담수는 1%도 되지 않습니다.

담수는 어디에서 사용됩니까? 유엔 산하 기구인 UN-Water가 2021년에 발표한 보고서에 따르면 전 세계적으로 모든 물 인출량의 72%가 농업에 사용되고, 16%는 가정 및 서비스에 사용되는 지자체에 사용되고, 12%는 산업에 사용됩니다. 개인은 GRACE에서 제공하는 이 무료 온라인 물 사용 계산기를 사용하여 개인 및 가정용 물 사용량을 평가할 수 있습니다.

물 부족은 세계적 문제입니다

담수의 가용성과 사용에 대해 논의할 때 전 세계의 물 부족에 주의를 기울여야 합니다. 숫자는 냉정합니다. 담수 자원의 25% 이상을 인출할 때 해당 지역을 "물 부족"이라고 합니다. UN-Water 보고서에 따르면 23억 명이 물 부족 국가에 살고 있으며, 그 중 7억 3,300만 명이 심각하게 물 부족 국가에 살고 있습니다. 유니세프에 따르면 14억 2,000만 명(4억 5,000만 명의 어린이 포함)이 물 취약성이 높거나 극도로 높은 지역에 살고 있습니다. 또한 UN 식량 농업 기구가 2020년에 발표한 보고서에 따르면 32억 명이 물 부족이나 물 부족이 매우 심한 농업 지역에 살고 있으며, 12억 명(전 세계 인구의 약 6분의 1)이 물이 심각하게 부족한 농업 지역에 살고 있다고 합니다. 이러한 숫자는 효과적인 물 관리와 물 보존 관행의 필요성을 강조합니다.

효과적인 물 관리 시스템이 도움이 될 수 있습니다

물 보존의 첫 번째 단계는 물 관리 시스템을 평가하는 것입니다. 효과적인 물 관리란 인간과 환경의 요구에 충분한 물을 확보한다는 목표로 물 자원을 신중하게 할당하는 것을 의미합니다. 효율적인 물 관리 전략의 요소는 다음과 같습니다. 물 접근성, 오염 통제, 물 효율성 또는 낭비되는 물의 양 감소. 게다가, 물 관리 계획은 현재의 엔지니어링 기술과 관련된 정치적, 경제적, 사회적 의제를 인식해야 합니다.

오랜 세월에 걸쳐 입증된 몇 가지 신뢰할 수 있는 물 보존 시스템과 관행은 다음과 같습니다.

빗물 수확(RWH)

빗물 수확(RWH) 은 가정, 농장, 학교, 공공 시설, 동네, 커뮤니티에 물을 공급하는 가장 간단하고 오래된 방법 중 하나입니다. 이름에서 알 수 있듯이 RWH는 신선한 물 공급으로 사용하기 위해 빗물을 수집하여 저장하는 것입니다. 이 관행은 수천 년 동안 사용되어 왔습니다. 빗물은 일반적으로 지붕과 같은 표면에서 수집되어 탱크, 물탱크, 통 또는 기타 용기로 보내져 저장됩니다. RWH 시스템은 최소한의 배관 기술만 있으면 설치할 수 있는 기본 시스템부터 전문가가 설치해야 하는 자동화 시스템까지 복잡도가 다양합니다.

RWH 시스템의 장점은 물 부족이나 가뭄 기간에도 독립적으로 물을 공급한다는 점, 비용 효율적이고 저렴하다는 점, 환경 친화적이어서 오염을 일으키지 않는다는 점입니다.

RWH의 한계는 강수량이 적은 기간에는 최소한의 양의 물만 수확할 수 있다는 것입니다. 또한, 빗물은 지하수나 호수와 강의 물에 비해 비교적 깨끗한 물 공급원이지만, 처리되지 않은 빗물은 마시거나 요리하기에 적합하지 않습니다. 지붕에서 모은 물은 새 배설물, 이끼, 지의류, 바람에 날리는 먼지로 오염될 수 있으며, 빗물 자체에도 박테리아, 바이러스, 기생충, 독성 화학 물질이 있을 수 있습니다. 따라서 RWH의 물은 소비하기 전에 여과하고 정화해야 합니다.

선진국에서 물에 접근하는 방법 중 하나는 즉시 및 향후 사용을 위해 빗물을 포집하는 빗물 분배 시스템을 만드는 것입니다. 전 세계 국가는 이미 빗물을 포집하기 위한 설계를 구현하는 작업을 완료했습니다. 지방 정부와 개별 주택에 대한 자금 조달 기회를 만들어 빗물 분배는 보존 방식으로 수원을 활용하는 수단이 되었습니다. Chaitanya Rainwater Products and Systems라는 한 회사는 싱가포르, 일본, 독일, 호주에서 상업적 사용을 위해 빗물을 포집하는 데 사용되는 시스템을 설계했습니다. 해당 제품은 개인 사용에 맞게 확장할 수 있습니다.

“회수수” 재활용

"회수수"를 재사용하는 것은 물을 상당히 보존하는 또 다른 방법입니다. 회수는 가정이나 사무실 건물에서 손 씻기, 샤워하기, 제습기 사용, 세탁 등의 활동으로 인해 발생하는 폐수를 말합니다. 회수수에는 변기나 소변기에서 나오는 물이 포함되지 않으며 배설물도 포함되지 않습니다. 회수는 생활 폐수보다 병원균이 적기 때문에 일반적으로 관개나 변기 세척과 같은 비음용 목적으로 처리하고 재사용하는 것이 더 안전하고 쉽습니다.

국립 생명공학 정보 센터(NCBI)는 회수수가 하수 의 약 75%를 차지하며, 가정용 사용량의 69%를 차지한다고 보고합니다 . 평균적인 사람은 하루에 약 100리터(약 26갤런)의 물을 사용하거나 4인 가족의 경우 연간 약 146,000리터(약 39,000갤런)를 사용합니다.

현재의 기술 설계는 농업 및 조경 관개, 가정용 및 인공적으로 지하수층을 재충전하기 위해 이 물을 포집할 수 있습니다. 물이 부족한 지역에서 담수 자원을 최소화하고, 특히 빈곤율이 낮은 지역에서 수질 오염을 완화하기 위해 전 세계적으로 다양한 시스템이 사용되었습니다. NCBI는 다양한 국가의 회수수 시스템의 현재 사용을 반영하는 데이터를 수집했습니다 .

담수화

담수화는 염분수에서 소금과 미네랄을 제거하는 모든 공정이며, 물 부족 지역에 담수를 공급하는 또 다른 방법입니다. 미국 지질 조사국(USGS)은 국제 담수화 협회의 보고서를 인용하여 2015년 6월 현재 전 세계적으로 18,426개의 담수화 플랜트가 있으며, 하루에 8,660만 입방미터(약 2,300만 갤런)의 담수를 공급한다고 밝혔습니다. 사우디 아라비아, 바레인, 미국과 같은 국가는 이미 담수화 플랜트를 건설하고 신기술의 연구 및 개발에 자금을 지원하고 있습니다.

해수 담수화 공정은 일반적으로 표면수, 지하수, 물 재활용 또는 물 보존 관행에서 담수를 얻는 것보다 더 비쌉니다. 그러나 이러한 대안을 항상 이용할 수 있는 것은 아닙니다.

새로운 기술이 개발되고 있지만, 담수화의 두 가지 일반적인 방법은 2,000년 전에 발명된 방법인 열 기술과 1960년대에 설계된 멤브레인 기술입니다. 열 기술은 다단계 플래시 증류, 다중 효과 증류, 증기 압축 증류와 같은 다양한 방법으로 열을 사용하여 물에서 소금을 추출합니다. 멤브레인 기술은 전기 투석, 전기 투석 역전, 역삼투와 같은 방법을 사용하여 소금 화합물을 제거하기 위해 특별히 설계된 섬유 "멤브레인"을 통해 소금물을 통과시킵니다.

멤브레인 설계는 크게 발전했지만 구현 및 유지 관리 비용이 높고 다른 기술 분야가 탐색되고 있습니다.

한 가지 예는 뉴멕시코주 앨버커키에 있는 Sandia National Laboratories와 협력하는 담수화 전문가인 Thomas Hinkebein 박사의 작업입니다. NCBI는 농축 및 재사용/재활용 기술 과 같은 다양한 담수화 기술을 구현하기 위한 그의 "로드맵"을 인정했으며 , 이는 현재 기술보다 비용 효율적일 수 있습니다.

중요한 점은 담수화 기술 비용을 기존 폐수 관리 비용과 비슷하게 유지하여 정부와 산업계가 담수화를 물에 대한 접근성을 확보하는 경제적인 옵션으로 수용할 수 있도록 하는 것입니다.

이미 세계 대부분 지역에서 우선순위인 수자원의 현명한 관리가 앞으로 수십 년 동안 중요성이 커질 수 있습니다. 세계은행에 따르면 현재 약 80억 명인 세계 인구는 2050년까지 거의 100억 명으로 증가할 것으로 예상됩니다 . 인구가 증가할 것으로 예상됨에 따라 개인, 커뮤니티, 정부는 수자원 관리에 더 중요한 역할을 해야 합니다. 인구가 증가할 것으로 예상됨에 따라 개인, 지역사회, 정부는 수원을 관리하는 데 더욱 중요한 역할을 해야 합니다.

*Patty Smith is a freelance writer in St. Petersburg, Florida, specializing in environmental issues, water concerns, and the effects of climate change on Florida's Gulf Coast.