바다 위 수증기를 수집해서 민물을 만든다?

(An artist's impression of a new hypothetical system that could harvest natural water vapor from above the ocean to provide drinking water to coastal cities. Credit: Praveen Kumar and Nature Scientific Reports)

지구 표면의 대부분은 바다이지만, 육지에 사는 인류는 물 부족에 시달리고 있습니다. 인간이 직접 사용할 수 있는 담수가 얼마 되지 않기 때문입니다. 자연스럽게 바닷물을 증류하거나 걸러 내서 담수를 만드는 해수 담수화 기술이 개발되고 현재 중동 산유국이나 기타 물이 부족한 해안 지역에서 널리 사용되고 있지만, 사실 이로 인한 환경 부담이 적지 않은 게 현실입니다. 바닷물을 걸러 내고 나면 염분이 매우 높은 물이 남아 바다로 그냥 돌려보내면 생태계에 악영향을 미치지 때문입니다.

그래도 계속 물은 필요하기 때문에 이 한계를 극복하고 안전하게 물을 구할 수 있는 방법이 연구되고 있습니다. 일리노이 대학 (University of Illinois Urbana-Champaign (UIUC))의 연구팀은 따뜻한 바다 위에서 생성되는 수증기를 포집하는 방법을 제안했습니다.

사실 중동 사막 국가나 저위도 건조 지대 국가의 바다에선 적지 않은 양의 수증기가 증발하고 있습니다. 단지 응결해서 육지에 비를 내리지 않을 뿐입니다. 따라서 이 습한 공기를 이용해 담수를 얻자는 아이디어는 많은 사람들이 해봅직한 이야기입니다.

구체적인 프토로타입을 만든 건 아니지만, 연구팀은 이론적인 가능성을 검증해봤습니다. 해안선에서 수km 떨어진 바다에 높이 100m, 너비 210m 크기의 수집 장치를 만들고 저위도 바닷가에 위치한 바르셀로나, 아부다비, 로마 등 세계 주요 14개 도시의 물 공급량을 감당할 수 있는지를 검증한 것입니다.

이론적으로 이 수집 및 응결 장치는 하루 376억리터에서 783억리터에 달하는 담수를 만들고 1인당 물 사용량은 300리터 정도라고 가정하면 2-10개 정도의 시스템으로 도시 전체가 필요한 물을 공급할 수 있습니다. 다만 경제성이나 기술적 타당성은 좀 더 많은 연구가 필요합니다.

개인적으로는 바다 위에 뜬 부유식 시스템에서 수증기를 직접 응결시킨 후 육지로 가져오는 시스템이 어떨까 생각합니다. 바다 위에 떠 있는 수증기를 경제적으로 응결 채집하는 시스템이 있다면 환경에 대한 걱정 없이 많은 양의 담수를 확보할 수 있을 것입니다.

참고

https://newatlas.com/environment/drinking-water-vapor-offshore-structures/

https://www.nature.com/articles/s41598-022-24314-2

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