첫 번째 방법: 새로운 수자원 개발
적은 양에도 관심을...
소금으로 가득찬 바닷물에서 깨끗한 물을 추출하는 기술은 아주 오랜 옛날부터 사용한 방법이다.
오늘날 이 방법에 최첨단 기술이 접목되어 전세계인의 관심이 집중되고 있다.

지구가 온통 물로 뒤덮여 있지만 물 부족 위기에 놓여 있다는 사실은 참으로 모순이 아닐 수 없다.
더군다나 지구의 물 중 97%가 염분을 함유하고 있어서 인간의 갈증을 해소하고 작물의 관개를 도울 수도 없는 것이 현실이다. 물 부족 문제를 해결하기 위해 염분이 높은 바닷물에서 음용 가능한 신선한 물을 뽑아내는 담수화는 중동 지역이나 캐리비언 그리고 지중해 연안의 사막 국가에서는 흔한 일이다. 그리고 담수화의 비용이 낮아지고 물의 가격과 수요가 증대됨에 따라 온대 기후대의 국가들도 점차 바다로 시선을 돌리고 있다.

최근에는 물이 가장 풍부한 미국에도 대규모 담수화 시설들이 들어서고 있다.
플로리다 주(州) 탬파 베이(Tampa Bay) 지역의 수질 관리국은 고갈된 지하 대수층에서 물을 끌어내는 것을 줄여 나가겠다는 야심찬 계획을 세우고 그 방법의 일환으로 하루에 2천 5백만 갤론의 담수 능력을 갖는 시설을 건설하는 계약에 서명했다. 이 시설을 통해 앞으로 이 지역에 필요한 충분한 물이 담수화될 것으로 기대되고 있다. 휴스턴 역시 사막화를 방지할 목적으로 멕시코 만에서 바닷물을 끌어들여 담수화할 것을 고려하고 있다.

우리는 염분 및 기타 불필요한 성분을 뽑아내는 증발 기술을 이용해 수세기 동안 바닷물에서 깨끗한 물을 추출해 왔다. 염분을 함유한 물에 열을 가해 증발을 촉진시키고, 이때 증발된 물을 모아서 불필요한 성분을 제거하는 방법으로 증류한다.

이 과정이 효과적이긴 하지만 엄청난 양의 열 에너지가 필요하고 비용 또한 만만치 않아 쿠웨이트나 사우디아라비아처럼 부유한 국가들을 제외한 일반 국가들은 감히 엄두를 못 내고 있는 실정이다. (1928년부터 담수를 이용해서 자체적으로 물을 공급해 온 네덜란드의 쿠라사오(Curacao) 섬은 예외적인 경우이다.) 이 과정을 보다 효율적으로 하기 위해 현대적 인 증류 시설은 증발 단계에서 열을 재순환시키는 방법을 이용한다.

한편, 박막(Membrane)담수화라 저비용의 기술을 통해서 전세계 담수량이 확대될 것으로 기대된다. 현재의 담수화 비율은 자연적으로 얻는 물의 0.2%에 지나지 않는다. 박막담수법은 얇은 반투과성 박막을 바닷물과 순수한 물 사이에 끼워놓는 역삼투(Reverse-Osmosis) 공정을 이용하고 있다.
바닷물 쪽의 물에는 높은 압력이 가해져 물 분자를 순수한 물 쪽으로 밀어낸다. 이 때 염분과 기타 불순물이 걸러져 제거된다. 이것이 바닷물에서 순수한 물을 뽑아내는 핵심적인 과정이다.

지난 몇 년에 걸친 대부분의 담수화 연구는 역삼투 공정에 집중되어 있다. 그 이유는 규모면에서 필터나 이와 관련된 다른 장치들이 증류 과정에서 사용되는 증발 설비보다 훨씬 작기 때문이다.
역삼투 설비는 그 규모 뿐만 아니라 보다 경제적이며, 효율성도 더 높다. 그러나 역삼투 설비가 에너지 절감 효과가 있음에도 불구하고, 폴리아미드 섬유나 셀룰로우즈 아세테이트로 만든 최초의 박막은 내구성이 약해서 그만큼 자주 갈아줘야 하며, 보통 3년 이상 사용할 수 없었다. 이러한 재료들은 물 안에 함유되어 있는 오염 물질, 특히 염소에 매우 민감하다. 염소는 박막을 딱딱하게 만들고 여기에 붙어 있는 병원균을 배양하여 결국 박막이 막히는 결과를 초래한다. 따라서 침전물이나 박테리아를 걸러내는 선처리 과정이 철저하게 진행되어야 한다. 폴리아미드 필름으로 만들어진 소위 초박형복합박막(Thin Composite Membranes)이라고 불리는 새로운 세대의 박막이 이러한 문제를 해결해준다.
물론 여전히 오염에 민감하지만 이러한 신세대 박막은 보다 견고하고 향상된 필터링 기능을 갖추고 있어서 10년 이상은 거뜬히 사용할 수 있다.

기술적인 성능 역시 중요하다. 그러나 기술적인 측면만을 보고 담수시설을 깨끗한 물의 공급원으로 쉽게 도입할 수는 없다. 한편, 메인 주(州) 노벨보로(Nobelboro)에서 사설 담수 컨설팅 회사인 웨스트 넥 스트레이티지(West Neck Strategy) 社를 운영하고 있는 제임스 버켓(James D. Birkett)에 따르면 기술적인 향상이 있든 없든 간에 담수장비 시장은 많은 도시와 소비자가 기존 장비의 잠재력과 경제성을 인식하게 됨에 따라 향후 10년 동안 매우 신장될 것이라고 한다.

수백 개에 달하는 공급업체들은 이미 매년 수천 대의 장비를 판매하고 있다. 이러한 담수 장비는 그 용량면에서 하루에 수겔론(구명보트에 사용되는 응급장비用)에서 수백만 겔론(도시용 시스템用)에 이르기까지 그 규모가 다양하다. 버켓 사장은 "공급 업체들은 고객들이 설비의 성능과 경제적인 측면을 인식하고 있기 때문에 장기 계약을 하게 될 것이라고 확신한다"라고 말한다. 템파 베이에 있는 담수시설은 2002년 말까지 가동 준비를 완료하기로 계획되어 있으며 여기에 맞춰 자금이 조달되고 운영될 것이다.

오늘날 세계에서 식수로 이용되는 물의 1%가 12,500개의 이러한 시설에서 공급되고 있는 것으로 추정된다. 물론 이것은 시작에 불과하다. 미래에는 여러분도 아마 바닷물을 담수한 물을 마시게 될 것이다.-다이앤 마틴데일
다이앤 마틴데일은 뉴욕에 거주하고 있는 과학 관련 기고자로 언젠가는 그녀가 마시고 있는 에비앙 생수도 바닷물로 만들게 되는 날이 올 것이라고 말한다.


두 번째 방법: 새로운 공급 수단
거대한 주머니에 물을 담아 운송하다면 정신나간 생각일까?

물 주머니로 운송
파이프라인은 저비용으로 드넓은 땅에 깨끗한 물을 공급하는 일을 가능하게 했다. 과연 바다에서도 이런 일이 가능할까? 방수 플라스틱이나 직물 용기를 예인선 뒤에 달아 운송하면 그 해답이 될 수 있다. 1997년에 설립된 아쿠라리스 워터 트레이딩 및 트랜스포테이션(Aquarius Water Trading And Transportation Ltd)이라는 영국의 한 회사는 성수기 동안 그리스에서 폴리우레탄 백(bag)에 물을 넣어 주변에 있는 휴양 섬으로 끌고와 관광객들에게 물을 공급한다. 노르웨이 오슬로의 또다른 업체 노르딕 워터 서플라이(Nordic Water Supply) 社도 이와 유사한 방식을 채택하고 자체 개발한 직물 백을 이용해 터키에서 사이프러스로 물을 공급하고 있다.

물을 백에 담는다는 다소 황당한 생각은 1980년대 초반에 대량의 물을 개조된 유류운반선보다 저렴한 비용으로 운송해 보자는 차원에서 시작되었다. 수년 동안 개조된 운반선와 바지선들은 소량의 물이라도 비싼 비용을 지불할 용의가 있는 지역, 예를 들면 식수자원이 원활치 못한 바하마나 사이프러스 그리고 기타 섬 지역으로 운송하는 주된 수단이 되어왔다. 개조된 운반선은 단기간의 가뭄이나 1995년 일본의 고베 지진 사태와 같은 천재지변의 경우에도 물을 공급하는 수단이었다.

아쿠아리스 社는 790톤짜리 8개와 2,200톤짜리 2개를 제조했다. 후자는 각각 50만 겔론의 물을 담을 수 있다. 이 회사는 또한 현재 사용되는 것보다 10배나 더 큰 규모의 모델도 개발했다. 그리고 작년에 노르딕 社는 약 8백만 겔론을 담을 수 있는 백을 생산했다.

물을 담는 백은 개조선에 비교해볼 때 한층 저렴한 대안이 될 수 있다. 아쿠라리스 社에서 생산하는 백의 가격은 12만 5천 달러에서 27만 5천 달러 선이다. 그러나 여기에는 아직 기술적으로 해결해야 할 문제가 남아 있다. 특히 대양 운송의 경우에 압력을 견딜만한 커다란 백을 만드는 일은 쉽지않다. 그리스의 섬 지역과 사이프러스에 물을 공급할 경우만 해도 백은 60마일 정도 동안 지탱해야만 한다. 한편, 육지로 물을 공급하기 위해 파이프에 백을 연결하는 시스템은 현재의 기술로도 만들 수 있다. 그러나 경우에 따라 수송 중에 백이 찢어지는 경우가 종종 발생한다.

세 번째 백 개발자인 캘리포니아 주(州) 맨하탄 비치의 테리 스프래그(Terry G. Spragg)는 수송량과 이동의 문제를 다른 방식으로 해결했다. 스프래그 씨는 자신이 고용한 과학자들과 컨설턴트의 도움을 빌어 특수한 지퍼를 발명하고 특허를 얻었다. 지퍼의 이가 10인치나 되는 백은 기차의 화차처럼 연결해 이동시킬 수 있다. 그는 이 기술을 시연해 보이기는 했지만 아직 상업적 용도로 판매하지는 않고 있다.

아직까지 이러한 기술은 비상시에나 물이 극도로 부족해 물값이 비싸더라도 일정 수요를 가진 해안 지역에 적용되어 왔다. 그러나 달리 특별한 방법이 없는 지역의 경우에는 물 주머니가 새로운 대안이 될 수 있다.-피터 그레익
피터 그레익은 28페이지에 있는 "소중한 물 한방울"이라는 특별기사를 쓴 저자이다.