물과 에너지

물과 에너지

 

물은 흔히 마시기도 하지만 우리가 사용하는 에너지로 전환할 수 있습니다. 그 방법은 물의 낙하나 압력으로 인해 생긴 에너지를 이용해서 전기 에너지로 바꾸는 것입니다. 수력 에너지가 전환되고 수요자에게 오는 과정을 나타내면 취수구 수로 수압관로 > 수차발전기 제어시스템 > 변압기 > 한전 계통선 > 수요자 순으로 나타납니다.

 

그리고 수력은 다른 신재생 에너지들과도 다르게 폐기물의 방출이 없고 이산화탄소 배출량도 굉장히 적은편입니다. 그리고 수력 에너지의 또 다른 장점은 국외의 도움이나 자원 없이 국산으로 만들 수 있고, 5분 이내 짧은 시간에 전기 생산이 가능하고, 전력시장 가격 안정화에 기여를 하는 장점이 있습니다.

 

이러한 이유로 전 세계적으로도 수력발전의 비율이 커지고 있는 추세입니다. 수력발전은 장점이 많은 만큼 조건이 필요합니다. 대부분 우리나라는 산이 많고 계곡 같은 곳이 많아 낙차를 이용한 수력발전이 유리할 것 같지만 실제로는 계절적 변화가 크고 낙차가 큰 지형이 적어 불리한 편입니다. 그래도 댐식, 유역변경식, 수로식, 저낙차식, 양수식 등 다양한 수력발전 방법을 활용하고 있습니다.

 

하지만 장점이 큰 만큼 치명적인 단점이 있습니다. 바로 입지조건에 제약이 있고 초기 건설비용이 굉장히 많이 들고 수력발전소를 건설하면 이로 인해 지역의 생태계나 자연이 파괴될 수도 있다는 것입니다. 물로 에너지를 얻는 법은 밀물과 썰물의 해수면의 수위차이를 이용한 조력 발전입니다. 우리나라의 서해안은 조수간만의 차가 커 조력발전에 매우 유리합니다.

 

물로 인한 피해 최소화

물로 인한 피해로는 크게 홍수, 파도나 해일 등을 꼽을 수 있습니다. 먼저 홍수를 막기 위한 기술로 현재 우리나라에서는 소하천 홍수 피해가 빈번히 발행해서 ‘CCTV기반 자동 유랑계측기술’ 개발 했습니다. 이것은 소하천의 상황을 감시하고 정보를 수집하기 위해 만든 기술입니다.

 

이 기술은 표면영상분석 기법을 활용해 표면유속, 유량 측정 및 위험수준을 경보하는 기능을 가지고 있으며 연속적인 자료 수집이 가능합니다. 그래서 시범적으로 설치해 측정해서 정확도를 검증했습니다. 이 기술을 통해 인명피해를 예방하고 예측하는 등 적극적 활용이 가능합니다. 홍수 이외에도 물로 인해 발생할 수 있는 피해가 있습니다.

 

이러한 재해나 현상으로부터의 피해를 최소화하기 위해서 바다나 항구에 가면 흔히 볼 수 있는 방파제가 있습니다. 방파제의 용도를 짧게 말하면 방파제는 항구를 보

호하고 침식의 위험에 노출된 해안을 보호하는 것입니다.

 

이것 이외의 방파제의 역할은 항구의 배들을 보호하고 방파제는 새로운 환경을 조성해 생물이 살아가는 환경도 제공 합니다. 방파제의 원리는간단합니다. 파도가 방파제를 향해 오면 방파제 사이사이에 물이 들어가며 거세게 오던 물의 에너지를 분산시킵니다. 이것 이외에도 크기가 크니 단순하게 밀리지 않고 보호하는 역할도 합니다.

 

물의 정화 방법

지구의 70%는 물로 구서되어 있습니다. 하지만 그중에 해수가 97% 빙하가 2% 지하수가 0.6%로 먹을 수 있는 물이 굉장히 적습니다. 그래서 70%가 물인 지구에서 물 부족이라는 말이 나온 것입니다. 그렇다면 해수는 왜 우리가 사용할 수 없을까요? 우리는 바닷물을 먹으면 짠 맛이 납니다.

 

그것은 바닷물에 포함된 염분 때문인데 이것이 인간의 이용을 힘들게 합니다. 그래도 사람들은 연구를 해 증발법, 역삼투법, 전기막 투석법 등의 여러 가지 염분 제거 방법을 내놓고 있습니다. 하지만 이런 기술들이 있는데도 여전히 물 부족을 외치는 이유는 담수화 과정의 비용이 상당하다는 이유입니다.

 

그리고 해수를 담수화 하는 과정에서 추출한 염분을 처리할 수 있는 방법이 마땅히 없어서 더 큰 문제를 야기합니다. 이런 해수의 문제도 있지만 특정 지역은 오염된 물밖에 없어서 그것을 먹고 병이 나는 경우가 빈번합니다. 그래서 이런 현상을 막기 위해 사람들은 오염된 물에 대고펌프질을 하면 3중 필터를 통해 정수가 되는 기술이 활용된 제품을 만들어 물 부족 현상을 완화하기 위해 노력중입니다.

 

참고자료

국회도서관