강수? 공기중의 수증기가 모여 구름을 만들고, 이것이 비, 눈, 우박, 진눈개비로 내리는것.
구름의 이해 땅이나 바다에서 물이 증발하여 대기중으로 높이 올라가면 수증기들이 엉겨붙어 지름 0.05㎜정도로 구름알갱이가 만들어진다.
비가 되는 과정 구름알갱이이가 모여 1.2㎜정도가 되면 이슬비가 되고, 0.4㎜정도가 되면 가랑비가 되어 내린다. 이처럼 지름이 0.5㎜이하인 것을 통틀어 안개비라 하고, 보통 크기의 비가 되려면 지름이 1㎜정도, 호우(큰비)가 되려면 2.8~4.8㎜정도가 돼야한다.
구름 내부의 수많은 물 알갱이들이 움직이면서 변화하고있기때문에 구름의 형태와 모양이 나타나는것이다.
비의 종류 한여름 짧은 기간에 걸쳐 한바탕 내리는 소나기, 지루하게 오랫동안 내리는 장맛비, 봄이나 가을에 주로 내리는 가랑비, 이슬비등 비는 여러가지 형태로 내린다.
비의 속도 빗방울의 굵기에 따라 비가 내리는 속도도 다르다. 가장 작은 구름입자의 경우 1초에 1㎝정도 낙하하는데 이정도로 느린 경우 바람이나 상승기류의 영향으로 거의 떨어지지 않고 구름속에 머물러 있는 경우가 많다.
비의 종류
가장작은 구름입자
이슬비
가랑비
보통비
호우
낙하 속도
1㎝/1sec
72㎝/1sec
1.6㎝/1sec
4.6㎝/1sec
7.8㎝/1sec
기상 특보 기상청에서는 눈.비.바람 등 기상에 의한 재해가 일어날 우려가 있을때에는 ‘주의보’, 더욱 더 큰 재해가 예상될 때에는 ‘경보’를 발표하는데 이 두 가지를 통틀어 ‘기상특보’ 라고 한다.
기상특보는 과거 발생한 재해를 바탕으로 일정한 기준을 정해놓고 상황이 기준치에 다달할 것으로 예측되면 신속히 발표하여 사람들이 사전에 대비하도록 도와준다. (특보 중 비와 관련되는 것으로 호우, 태풍, 폭풍주의보와 경보가 있음.)
호우주의보는 24시간 동안 강우량이 80㎜ 이상이 될 때 발표되며, 호우경보는 24시간동안 강수량이 150㎜ 이상일때 나온다. 태풍주의보는 태풍의 영향으로 1초당 최대 풍속이 14m 이상이고, 호우 또는 해일 등으로 재해가 예상 될 때 나온다. 태풍경보는 1초당 최대 풍속이 21m 이상이고, 호우 또는 해일 등으로 막대한 재해가 예상될 때 발표한다. 폭풍주의보와 폭풍경보는 심한 바람과 비가 동시에 발생될 경우에 발표한다.
우박 5월에서 10월에 걸쳐 적란운에서 내리는 평균 지름 0.5~1㎝인 고체 강우(얼음 덩어리)로, 농작물에 피해를 주는 경우가 많다. 1968년 3월 인동에서 지름 30㎝나 되는 우박이 쏟아져 50명이 사망한 일도 있었다.
구름이 만들어지기 위해서는 공기가 위로 올라가면서 단열 팽창하고 다시 냉각되는 과정이 필요합니다. 단열 팽창과 냉각이라는 같은 과정을 거쳐도 구름의 종류는 아주 다양합니다. 왜냐하면, 구름마다 구름씨(응결핵)의 종류와 농도, 수분함량이나 상승기류의 속도가 서로 다르기 때문이지요.
땅에서 가까운 공기에는 습기를 흡수하는 성질이 큰 구름씨와 수분이 많이 섞여 있기 때문에 큰 비구름이 생성되기 쉽지만, 공기가 위로 올라갈수록 구름씨의 크기나 개수가 작아지고 수증기도 비교적 적기 때문에 구름이 잘 만들어지지 않는답니다. 비행기를 타고 높이 이륙하여 구름보다 높이 올라가면 오히려 구름이 없는 건 이 때문입니다.
구름의 종류에는 떠다니는 높이가 거의 일정한 층상운(層狀雲 : 상층운·중층운·하층운 등)과 높이가 정해져 있지 않은 대류운(對流雲 : 적운·적란운 등)이 있습니다.
상층운은 6000m 이상의 높이에 있는 구름을 말하는데, 상층운은 다시 권운·권적운·권층운으로 나누어집니다. 중층운은 2000m에서 6000m 사이에 있는 구름으로, 여기에는 고적운과 고층운이 있습니다. 하층운은 구름의 밑바닥이 지상 2000m 이내에 걸쳐 있는 것으로, 난층운·층적운·층운·수직운·적운 등입니다.
한달 또는 그 이상의 기간동안 비 오는 날이 계속되는 걸 장마라고 합니다. 우리나라는 보통 6월에 장마가 시작되어 7~8월까지 계속되기도 합니다. 1년동안 내리는 비의 절반 이상이 이 기간에 집중되므로 물난리의 위험이 높은 반면, 무더위가 한 풀 꺾이는 장점도 있습니다.
장마는 왜 생겨나는것일까요?
비가 내리는 가장 큰 원인은 수증기가 '단열팽창'으로 차갑게 식기 때문입니다. 단열팽창이란 수증기가 하늘 높이 올라가면서 주변의 압력이 줄어들어 다시 부풀어 오르는 현상을 말합니다.
그럼 기단이란 무엇일까요? 단열팽창 과정을 거치면서 수증기를 비롯한 물 입자들이 서로 모여 물방울 덩어리, 즉 구름이 되고 이 구름이 스스로의 무게를 못이길 정도로 커지면 비가되어 내리게 됩니다. 그런데 일정기간에 걸쳐 많은 비가 내리는 것은 '기단(氣團)'과 관련이 있습니다.
기단이란 넓은 지역에 걸쳐 발생하되 온도와 습도가 서로 같은 성질을 가지는 커다란 공기 덩어리를 말합니다. 하나의 기단은 우리나라의 몇 배에 이르는 넓이를 차지하고 있으며, 계절에 따라 그 세력 범위가 넓어지고 좁아지면서 일정한 지역에 나타납니다. 따라서 장소를 가리지 않고 수시로 발생하는 고기압이나 저기압과는 달리 구분할 수 있게됩니다.
장마전선 우리나라의 장마전선은 해양성 열대 구름 덩어리로 고온다습한 북태평양 기단과 같은 해양성으로 차가운 오호츠크해 기단이 만나서 만들어지는 정체 전선입니다. 서로 많은 습기를 머금고 있는 이 두 개의 기단이 서로 힘을 겨루면서 많은 비를 내리는 기상 현상을 장마라고 합니다.
과거의 관측에 의하면 보통 6월 20일 경에 시작된 장마는 약 한 달 정도 계속됩니다. 장마철은 농작물의 성장이 왕성한 시기와도 겹치므로 농작물이 자라는데 큰 도움을 주기도 하지만, 홍수를 몰고 와서 큰 피해를 입기도 합니다. 이러한 피해를 입지 않기 위해서는 꼼꼼한 준비와 특별한 관심이 필요합니다.
저기압과 고기압 어떤 지역이 주위보다 상대적으로 공기의 압력이 낮아지면 이 지역에는 저기압이 생기고, 저기압의 중심쪽으로 사방에서 바람이 불어옵니다. 저기압 중심부로 불어 온 바람은 위로 올라가므로 상승기류를 생기게 합니다. 하늘 위로 올라간 공기는 온도가 내려가고 수증기가 포화상태가 되어 구름이나 비가 되고 날씨는 흐려집니다.
반대로 주위보다 상대적으로 공기의 압력이 높은 지역에서는 고기압이 형성되고 바람이 불어나갑니다. 공기가 빠져나간 자리를 채우기 위해 고기압 중심부에 밑으로 내려가는 바람(하강기류)이 생깁니다. 내려온 공기는 온도가 높아지면서 구름이 없어지고, 따라서 고기압 지역의 날씨는 맑아집니다.
물동이동이란? 물동이동이란 '물이 돌아 나간 동네'라는 뜻입니다. 강이 흐르며 어떤 지형을 동그랗게 휘돌아가는 경우가 있는데 이를 가리킵니다. 육지 같지만 하늘에서 내려다보면 마치 강에 둘러싸인 섬 같은 모습을 지닙니다. 안동 하회마을과 예천 회룡포가 물동이동으로 유명합니다.
강물은 오래전부터 '침식작용', '운반작용','퇴적작용'이라고 하는 3가지 일을 쉬지않고 하고있습니다.
침식작용은 강물이 강 언덕이나 바닥의 바위, 흙을 깎아 내리는것을 말합니다. 강바닥의 기울기가 급할수록, 흐르는 물의 속도가 빠를수록 크게 일어납니다. 침식작용으로 깎인 물질을 높은곳에서 낮은곳으로 가져가는 것을 운반작용이라고 합니다. 퇴적작용은 강물이 속도가 느려져 천천히 흐르면서 운반하던 물질이 강바닥 또는 바다에 가라앉아 쌓이는 것을 말합니다. 강물의 속도가 갑자기 느려지는 곳에서 많은 퇴적작용이 일어납니다.
강 위치에 따른 물의 작용 강이 처음 흐르는 곳부터 바다에 도착하는 곳까지의 길이를 3개로 나누어 처음 시작되는 부분을 '상류', 가운데를 '중류', 바다에 도착하는 부분을 '하류' 라고 합니다. 강물은 어디에서든 3가지 일을 다 하지만 상류에서는 침식 작용이 더 활발합니다. 중류에서는 주로 운반작용을 하면서 침식과 퇴적이 비슷하게 일어나고, 하류에서는 운반해오는 것들이 쌓이는 퇴적작용이 가장 활발합니다.
상·중류 강의 상류는 활발한 침식작용으로 계곡이 만들어지는데, 계곡의 모습이 영어 알파벳의‘V’와 같아서 V자형 계곡 이라고 합니다. 또한 계곡에서 흐르던 물이 평야에 이르게 되면 강바닥이 갑자기 완만해지므로 운반하던 자갈이나 토양이 부채골 모양으로 퇴적되는데 부채 ‘선(扇)’ 자를 써서 선상지라고 합니다. V자형 계곡과 선상지는 주로 강의 상류에서 생성되는 지형입니다.
강물의 침식작용은 땅이 약한 부분에서 집중적으로 일어나므로 땅이 약한 부분을 따라 강이 S자 모양으로 휘어져 흐르는데 이러한 현상을 곡류라고합니다. 곡류가 시작되면 곡류 안과 바깥 부분에서 강물이 흐르는 속도가 달라지면서 더 휘어지게 되고 어느 순간 땅을 싹둑 잘라서 다시 직선으로 흐르는데 이때 예전에 흐르던 강은 호수가 됩니다. 이 호수의 모양이 ‘쇠뿔’ 처럼 생겼다고 해서 우각호라고 합니다.
하류 강이 땅의 끝까지 다다르면 바다를 만나게 됩니다. 이렇게 강이 바다로 들어가는 부분에서는 물이 흐르는 속도가 느려집니다. 이때 운반된 물질들이 아주 많이 쌓여 퇴적층을 이루는데 이 층이 두꺼워져 바다 위로 나타나게 되면 삼각주라고 부릅니다. 세계적으로는 아프리카 나일강 하류의 삼각주가 유명하고요. 우리나라의 낙동강 하류에 있는 삼각주도 이름나 있습니다. 김해평야는 낙동강과 남해가 만나는 곳에서 발달한 삼각주입니다.
백두산 천지는 칼데라호 백두산은 260만 년 전 화산폭팔로 만들어졌으며, 꼭대기에 있는 천지(天地)는 여러차례의 화산폭팔에 의해 만들어진 칼데라호입니다. 수면의 높이가 약 해발 2200m로 전 세계의 화산호 중에서 가장 높은 곳에 자리한 호수이기도 합니다. 동서 길이 3.54㎞, 남북 길이는 4.5㎞입니다. 천지 주변 둘레는 13.11㎞로, 서울의 여의도와 같은 크기입니다.
평균 물 깊이는 200m이며 가장 깊은 곳은 384m나 됩니다. 천지에 담긴 물의 양은 19억 5500만㎥로, 남한에서 가장 큰 호수인 소양호의 3분의 2정도입니다. 천지의 물 온도는 7월에 가장 높아져 겉 부분이 섭씨9.4도가 되지만 속은 1년 내내 4℃ 정도로 무척 차갑습니다. 대단히 맑다는 것도 자랑거리입니다. 원래 물고기가 살지 않는 곳이었으나 북한에서 1984년 이후 산천어·참붕어·버들치·종개 등을 천지에 풀어 놓아 현재 5종의 물고기가 살고 있는 것으로 알려졌습니다. 천지의 물은 북쪽으로 장백폭포와 이도백하(송화강의 본래 줄기)로 흘러내립니다. 천지물은 빗물 40%와 지하수 60%로 이루어져 있습니다.
백두산 지역은 강수량이 연평균 1340㎜로, 한국 전체 평균보다 많습니다. 특히 7~8월에는 거의 매일 비가 내려 맑은 날이 며칠 되지 않아요. 천지 주변에는 9월 초면 벌써 눈이 내리기 시작해 이듬해 7월까지 눈이 남아 있을 정도입니다. 천지에서 흘러내려간 물로 폭포도 여러 개 생겨났습니다. 가장 큰 장백폭포는 높이가 68m에 이르며, 이밖에도 악화폭포(50m), 제운폭포(10m) 등이 있습니다.
천지 주변의 온천 백두산은 여러 차례 화산 폭발이 있었던 곳입니다. 가깝게는 1413년, 1597년, 1660년, 1702년, 1900년 등 5차례나 폭발했다는 기록이 남아있습니다. 화산활동이 있는 곳에는 당연히 온천이 많습니다. 지하수가 땅 속의 뜨거운 열기로 데워져 솟아나기 때문입니다. 천지 주변에는 온천이 30여 곳이 있으며 해발 1756m 이상 되는 곳에 몰려 있습니다. 천지 안에도 뜨거운 물이 뿜어져 나오는 구멍이 두개가 있습니다.
한라산 백록담은 어떻게 다른가? 백록담은 제주도 한라산(1950m) 꼭대기 화산의 분화구에 생긴 호수로 화산활동으로 생긴 자연호수인 점은 백두산 천지와 같습니다. 그러나 백록담은 동서 길이 약 600m, 남북의 길이 약 500m, 총 둘레가 약 3km정도로 작아 ‘칼델라호’가 아닌 그보다 작은 ‘화구호’로 분류됩니다.
백록담에는 천지에는 미치지 못하지만 거의 1년 내내 깊이 5~10m의 물이 고여 있으며, 이물의 일부는 땅 밑으로 흐릅니다.
두께 2000여m 얼음으로 뒤덮여.... 남극의 면적은 1360만㎢로, 중국과 인도를 합친 정도의 큰 대륙입니다. 육지의 대부분은 평균 두께 2160m(가장 두꺼운 곳은 무려 4800m)의 얼음으로 덮여 있는데, 만일 이 얼음이 한꺼번에 모두 녹으면 해수면이 지금보다 약 60m나 높아진다고 합니다.
지구상에서 담수, 즉 민물이 가장 많은 곳은 어디일까요? 보통 강이나 호수라고 생각하기 쉽지만, 실제 지구에 있는 민물의 약 69%는 극지방의 빙하나 높은 산의 만년설 등 눈과 얼음 형태로 존재합니다. 그 중 남극의 민물 총량이 지구 전체 민물의 약 62%에 이른다고 합니다.
남극의 빙하는 그 자체를 이용하는 측면보다 지구 기후화의 관계 때문에 더 많은 관심을 받고 있습니다. 일부 학자들은 오랜 기간에 걸쳐 연구한 결과 지구가 점차 따뜻해지고 있고, 이러한 지구 온난화의 영향으로 바닷물의 수위가 높아져 결국 육지의 일부가 바닷물에 잠기게 될 것이라고 말하기도 합니다.
밀물·썰물의 힘, 공해 없는 에너지로 달·태양 등 지구 주변 천체의 인력 작용에 의해 해수면이 정기적으로 오르고 내려가 하루에 두 번씩 밀물과 썰물이 반복됩니다. 이렇게 바다에서 일어나고 있는 밀물과 썰물을 에너지로 활용합니다.
삼면이 바다로 둘러 싸여 있는 우리나라. 그 중에서도 서해안은 세계적으로도 조석간만의 차(밀물과 썰물의 차이)가 크고, 깊이가 얕으며, 해안선의 굴곡이 심해 ‘조력발전’ 을 하기에 가장 좋은 조건을 지니고 있답니다. 임진왜란 때 이순신 장군의 명량해전으로 유명한 전남 진도와 해남 사이의 울돌목(급한 물살이 흐르는 것으로 이름남)에는 현재 조류발전기가 시범 운영 중에 있습니다.
조석 에너지의 활용 조석 에너지는 이미 영국 중세 시대에 활용됐습니다. 예를 들면 조석 현상을 이용한 물방앗간이 있었지요. 옛 흔적과 지금도 운용되고있는 몇 개의 방앗간을 보면, 바닷물과 강물이 오가는 좁은 강어귀에 세워져 밀물 때 물을 가두어 두었다가 썰물 때 가두어진 물로 큰 물레방아를 돌리곤 했답니다.
조석이란 달·태양 등의 천체의 인력작용(引力作用, 끌어당기는 작용)으로 바다 표면이 주기적으로 오르내리는 현상을 가리키지요. 이를 이용한 발전을 조력 발전이라고 합니다. 조력 발전은 조석을 동력원으로 하여 해수면의 오르고 내려가는 현상을 이용, 전기를 생산하는 발전 방식입니다. 오늘날 많이 쓰이는 조력 발전 방식은 ‘조지식’ 으로, 조차(밀물과 썰물의 차이)가 큰 하구나 만에 방조제를 쌓은 뒤 안과 밖의 물높이 차이를 이용해 발전기를 돌립니다.
조류발전 조류란 조석 현상에 의해 일어나는 바닷물의 흐름을 말하죠. 조류가 발생되는 지점에서는 노를 젖지 않아도, 바람의 힘을 빌리지 않아도 배가 움직입니다. 조류발전의 원리는 바람의 풍차를 돌리는 원리와 비슷합니다. 바닷속 흐름이 빠른 곳에 프로펠러식 터빈을 설치하면 자연적인 조류 흐름이 터빈을 돌려 발전을 하게 되는 방식이지요.
시화호 조력발전소 우리나라 최초로 건설되는 조력발전소(2009년 완공 예정)입니다. 시화호 조력발전소는 오염을 일으키지 않는 깨끗한 에너지(무공해 청정에너지)를 개발하기 위해 처음 시작됐습니다
새로운 조력발전소는 발전 용량이 25만 2000㎾로 세계 최대의 크기이며, 생산되는 전력은 5억 5000만㎾h로 국내에서 가장 큰 수력발전소인 충주댐의 65% 정도가 됩니다. 이만큼의 전기를 화력 발전으로 만들어내려면 중유 86만 배럴을 수입해야 합니다. 또한 화력 발전을 하면 엄청난 이산화탄소가 나와 공기를 오염시키지만 조력 발전은 그런 염려가 전혀 없습니다.
우리의 편리를 위해 마구 파헤쳤던 아름다운 지구, 그래서 지금껏 많이 아파왔던 우리 지구를 이제는 우리가 보살펴야 합니다. 석유와 같은 화석 연료를 적게 쓰는 것도 지구를 보살피는 하나의 방법입니다. 다행히 우리 지구에는 석유 말고도 활용할 수 있는 무공해 에너지가 많이 있습니다. 이제껏 에너지 개발에 돈이 더 들고 힘이 든다는 점 때문에 개발을 꺼려했을 뿐입니다. 하지만 여러분들이 자라서 어른이 되었을 때에도 깨끗한 환경에서 살 수 있도록 이제는 에너지 개발과 환경 보호를 함께 생각해야 합니다. 우리도 이러한 무공해 에너지에 관심을 돌려야 할 때입니다. 우리 삶의 터전인 아름다운 지구를 위해서 말이죠.
육지에 물길 내 ‘문명’ 을 나른다 운하란 육지나 하천에 배가 다닐 수 있도록 인공적으로 만든 물길을 뜻합니다. 운하의 종류에는 선박을 이용하여 화물이나 사람을 실어 나르는 ‘수운용 운하’ 와 농지에 용수를 공급하기 위한 ‘관개용 운하’ 가 있는데, 세계적으로 유명한 ‘수에즈 운하(지중해와 홍해를 연결)’ 와 ‘파나마 운하(대서양과 태평양을 연결)’는 대표적인 수운용 운하라 할 수 있습니다.
언제부터 만들어졌나? 운하는 약 5000년 전부터 이집트와 바빌로니아에서 많이 만들어졌으며 오늘날까지 사용되는 것도 있습니다. 그 뒤에 그리스·중국·영국·미국 등에서 운하가 만들어져 곡물 수송 등에 이용됐습니다. 20세기에 들어 큰 배가 다닐 수 있는 운하가 본격적으로 만들어졌습니다.
운하는 어떤 역할을 하나? 운하는 교통수단의 일부분이며, 여러 가지 교통수단 중 가장 환경오염이 적은 선박을 이용하는 수송 체계로서 유럽의 선진국들이나 가까운 일본 등에서도 이런 운하들이 물건이나 사람들을 실어 나르는 중요한 역할을 하고있습니다.
우리나라에서는 근대적인 육상 운송 수단이 발달하기 전까지만 해도 자연 상대의 강을 이용한 사람과 물건수송이 활발했습니다. 각 지역에 배로 물건을 실어 나르는 ‘조운(漕運)’과 나루터가 번성했습니다. 인천 앞바다와 한강을 직접 연결하려는 ‘굴포 운하’ 공사를 수차례에 걸쳐 시도 하기도 했습니다. 고려 고종 때 최충헌의 아들 최이가 일차로 시작했고, 그 후 300여 년이 지난 조선 중종 때 김안로가 재차 건설에 나섰지만 기술 부족으로 암석을 뚫지 못해 실패 하고 말았습니다. 당시에 계획된 운하는 현재의 굴포천을 따라 부평역과 원통현을 지나 개천(開川)과 주암염전에 이르는 약 20㎞ 구간으로 짐작됩니다.
배가 운하를 거슬러 올라가는 원리 물은 중력의 영향으로 위에서 아래로 흐르고 있습니다. 경사가 심하면 배가 상류로 거슬러 올라갈 수 없게 되지만 갑문을 설치하면 경사를 극복하고 배가 아주 높은 상류까지 올라갈 수 있습니다.
1단계
상류로 거슬러 올라가는 선박은 일단 갑문 앞에서 갑문이 열리기를 기다린다.
2단계
배가 전진하여 갑문 안에 도달하면 뒤에 있는 갑문이 닫히고 위쪽 갑문에서 물이 흘러와 갑문 안에 차게 된다.
3단계
상류 쪽의 수위와 일치하면 다음 갑문이 열리고 드디어 배는 전진한다. 그림에서와 같은 과정을 여러 번 반복하면 높은 곳도 올라갈 수 있다.
해수담수화 사람의 몸은 60% 이상이 물로 이루어져 있어 체중이 50~60kg일때 35~40리터가 물입니다. 젖먹이 아이의 경우는 더 많아 약 80%에 이릅니다. 사람은 하루에 약 180리터의 물을 사용하고, 마시는 물의 양은 약 2~2.5리터입니다.
인간은 물이 부족한 어려운 상황을 이겨내기 위해 지구상에 존재하는 물의 98%를 차지하는 바닷물을 먹을 수 있는 물로 바꾸는 기술을 개발해냈습니다. 특히 이러한 기술은 비도 적게 오고 비가 와도 물을 저장할 수 없는 사막 지역 국가들에서 많이 쓰이고 있습니다. 우리나라에서도 물이 부족한 남해, 서해의 일부 섬 지역에서 바닷물을 먹는 물로 만들어 사용하고 있습니다.
바닷물은 왜 짠물인가? 바닷물에는 눈에는 보이지 않으나 1리터에 약 35g의 소금이 녹아있습니다. 그러니까 바닷물 1리터를 계속 끓이면 수분은 전부 증발되고 염분 35g만 남게 되는 셈이죠. 이러한 염분은 짠맛을 내는데, 사람들은 이것을 소금이라고 하며 음식을 만들 때 사용하고있습니다.
바닷물을 어떻게 먹는 물로 만들까? 바닷물에서 짠맛을 내는 소금만 없애면 먹을 수 있는데 어떻게 소금을 제거할 수 있을까요? 방법은 크게 2가지. 가장 간단한 방법이 바닷물을 끓이는 겁니다. 그러니까 물을 끓이면 수분이 증발되고 증발되는 수증기는 소금이 없는 물의 아주 작은 알갱이가 되지요. 이 수증기를 차게 하면 다시 물로 변해 먹는 물을 얻게 됩니다. 또 다른 방법으로는 사람의 눈으로 볼 수 없으나 아주 작은 크기의 염분 성분을 걸려서 먹는 물을 얻는 ‘역삼투법’이라고 하는 방법을 사용하고 있습니다. 그 원리는 다음과 같습니다.
1. 반투막을 경계로 하여 양측에 담수(민물)와 해수(바닷물)를 넣으면 담수는 반투막을 지나 짠 바닷물 쪽으로 옮겨진다. 2. 높이 차가 생겨 일정 수준이 되면 민물의 이동은 정지된다. 이 때 수면의 높이 차이에 상당하는 압력이 삼투압이 된다. 3. 바닷물 쪽에 삼투압 이상의 압력을 더하면 바닷물 속의 순수한 물은 반투막을 뚫고 담수쪽으로 이동, 완전한 민물을 얻는다.
우리 나라의 담수화 시설 현재 국내에는 바닷물을 먹는 물로 만드는 시설이 40여 개 있다. 특히 아름다운 자연 환경으로 이름난 서해의 국립공원 홍도에는 바닷물을 가공해 하루 100톤의 먹는 물을 만들어 내는 장치가 마련돼 있습니다.
전남 신안군 홍도는 1965년 천연기념물 보호 구역에, 1981년 다도해 해상국립공원으로 지정되어있습니다. 강수량은 연평균 약 800mm로 전국 연평균 강수량 1283mm의 60% 정도밖에 되지 않습니다. 특히 늘 많은 관광객들로 붐벼 심한 물 부족 현상을 겪어왔습니다. 그러나 최근 홍도에 역삼투막을 사용하여 바닷물을 민물로 바꾸는 시설이 만들어져 홍도 주민들과 관광객은 항상 깨끗한 물을 쓸 수 있게 되었다.
수천 년 신비 간직한 ‘생명의 물’ 지구 표면의 약 70%를 차지하고 있는 바다. 육지에서와 마찬가지로 바다 속의 물도 끊임없이 움직이고 있습니다. 보통 해류라고 하는 바다 표면에서의 흐름과는 별도로 바다 속 깊은 곳의 물도 느리기는 하지만 끊임없이 움직이고 있어요. 바다 속 깊은 곳에는 아직까지 우리가 잘 알지 못하는 신비한 물, ‘해양 심층수’가 흐르고 있습니다.
해양심층수란? 바다의 구조를 살펴보면 깊이 내려갈수록 온도가 내려가다, 어느 지점에 이르면 온도, 염도(짠 정도) 및 밀도의 변화가 거의 없이 일정한 곳이 나타납니다. 이렇게 햇빛이 도달하지 않는 바다 밑 200m 이하의 깊은 곳에 있는 바닷물을 ‘해양심층수’라 합니다. 해양심층수의 수온은 2~6도C 정도로 변화가 거의 없습니다. 세균이 먹고 살기 위한 유기물이 거의 없어 세균도 없습니다. 대신에 박테리아 등에 의해 분해된 질소, 인, 규산 등의무기물이 많고, 칼슘이나 마그네슘 등 세포의 작용을 돕는 미네랄이 포함되어 있습니다. 해양심층수는 수천 년 동안 만들어진 물이기 때문에 안정되어 있고, 아직까지 많은 성질들이 과학적으로 밝혀져 있지 않습니다.
해양심층수는 어떻게 만들어지나? 북극에 가까운 북대서양 그린란드 주변의 바닷물이 차가워지면 밀도가 커져 깊은 바다로 가라앉으면서 해양심층수가 만들어 집니다. 북극 지방의 해양심층수는 깊은 바다를 천천히 흘러가다가 남극에 도착합니다. 남극에서는 다시 남극 대륙의 빙하가 녹은 차가운 물이 밑으로 가라앉으며, 그린란드에서 내려온 해양심층수와 합쳐져 태평양과 인도양까지 흘러갑니다. 그린란드와 남극의 해양 심층수는 태평양과 대서양, 인도양을 순환하는 데 수천 년이 걸립니다.
해양 심층수가 관심을 끌기 전에도 어류의 성장에 매우 쓸모 있다는 것은 이미 알려져 왔습니다. 태평양 적도 해역, 아프리카 동부, 남미 페루연안, 미국 캘리포니아 해안 등 깊은 바닷물이 솟아 올라오는(용승 형상) 지역에서는 해양 생물이 많이 번식하는 좋은 어장이 형성된 것이 그 예라 할 수 있습니다.
각국의 해양심층수 개발 해양심층수가 동식물의 성장에 유익하다는 사실이 알려지면서 미국의 하와이에서는 1981년부터 해양심층수를 끌어 올려 농업, 약식 어업에 이용하기 시작했습니다. 예를 들어 시금치같이 차가운 기후에서 자라는 채소를 재배하기 위해 밭 밑에 파이프를 묻고 그 안에 차가운 해양심층수를 통과시키고 있습니다.
해양심층수 이용이 가장 활발한 나라는 일본입니다. 일본에서는 현재 해양심층수를 먹는 물로 바꾸어 음료수로 시판하고 있으며 간장, 술, 과자, 소금, 두부, 화장품 제조 등 다양한 분야에 널리 이용하고 있습니다.
우리나라도 해양수산부 주관으로 2005년까지 수백억 원을 들여 강원도 고성군 앞바다에서 해양 심층수를 끌어 올려 산업화하는 사업이 추진되고 있습니다. 과학자들에게 해양심층수는 무궁무진한 개발가능성을 가진 유용한 자원입니다.
먹는 물은 어떻게 만드나요
급수별 어류현황
생물학적인 평가에서 수질등급은 4등급으로 나뉘며 각 급수별 수질상황은
식수로 사용 가능한 물
약간의 정수처리로 식수 가능한 물, 약간의 유기물 존재. 물에서 사는 생물이 가장 살기 좋은 물
유기물이 풍부한 용수(음료·관개·공업·발전·방화 등에 쓰기 위한 물) 내성(환경 조건의 변화에 견딜 수 있는 생물의 성질) 이 강한 수서생물(물에서 사는 생물)이 풍부하게 삽니다. 하천의 바닥은 부착 조류(꽉 붙어서 떨어지지 않는 조류)가 형성되고 있습니다.
심한 악취가 나고 혼탁(잡것이 섞여 맑지 않고 흐린 것)한 물로 부유물도 많은 물. 오염에 강한 특정 수서생물만 서식합니다.