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안서진 독자 (일동초등학교 / 6학년)
추천 : 48 / 조회수 : 1327
지난달 12일 아침 9시부터 일동초등학교 과학 탐구대회가 열렸습니다. 우리 학교의 모든 학생이 과학그림 그리기, 로켓 탐구대회, 기계과학 탐구대회, 전자과학 탐구대회, 탐구토론 대회 등 여러 분야에 참여하였습니다. 그리고 공상 과학영화를 감상하는 시간도 가졌습니다.
저는 탐구토론 분야에 참여했습니다. 3인 1조로 나누어 22팀이 참여하였는데, 모두가 열심히 준비한 덕택인지 긴장감이 감돌았습니다. 대한민국 초등학교의 탐구 토론대회 주제는 ‘물 부족’이었습니다. 최근 전 세계는 갈수록 심화되고 있는 물 부족 위기를 극복하고, 과학적인 해결방안으로 맑고 깨끗한 물을 확보하기 위해 노력하고 있습니다. 이에 따라 물 부족에 대한 현황과 원인을 조사하고 우리 주변에서 활용할 수 있는 실천과제에 대해 과학적으로 탐구하라는 내용입니다. 탐구토론 대회를 나가면서 알게 된 내용을 말씀드리겠습니다.
우리 대한민국의 물의 양은 1491m3 로 세계에서 5위에 속하는 물 부족 국가입니다. 우리가 사용할 수 있는 물의 양은 실질적으로 2.5% 밖에 해당되지 않습니다. 미국의 한 가정이 사용하는 물의 양보다 한국의 한 사람이 사용하는 물의 양이 더 많습니다. 하지만 우리나라만 물 부족 국가인 것은 아닙니다. 아프리카의 콩고 민주공화국은 연평균 국내 재생 가능 수자원이 940km3 인 반면, 모리타니아의 경우 0.4 km3 불과합니다. 특히 사하라사막 주변 국가의 물 부족이 가장 심각한데 1990년대 말경부터 소말리아, 모잠비크, 짐바브웨 등 동부 아프리카의 7개국과 알제리, 모로코, 리비아 등 지중해 연안의 북부 아프리카 5개국이 물 부족 압박을 받고 있습니다. 아프리카는 근본적으로 물이 부족한 나라이긴 하지만, 가뭄은 물 부족 문제를 더욱 심각하게 하고 있습니다. 온종일 물을 찾아다니는데 하루 평균 5시간이 소요됩니다. 이렇게 어렵게 구한 물조차 깨끗하지 않는 경우가 많습니다.
그럼 왜 물 부족 현상이 일어나는 걸까요? 그 이유로는 인구가 증가하면서 한정되어 있는 물이 점차 부족해지는 것입니다. 그리고 우리가 사용하는 하천이 오염이 되면서 물을 사용하지 못합니다. 또 산업화에 따른 물의 수요증가, 공장이나 발전소에서 사용하는 냉각수, 생산 원료로서 사용하는 물 때문에 물이 줄어가고 있는 것입니다. 그러면 우리가 할 수 있는 물 부족 해결 방법은 무엇이 있을까요? 세수할 때 물 받아서 쓰기, 이 닦을 때 물 받아서 쓰기, 변기 안에 벽돌 넣고 사용하기 등이 있습니다. 우리가 사용하는 물은 과연 안전할까요? 수돗물 처리과정을 보시겠습니다.
취수원 : 수돗물의 원료가 되는 일종의 물창고 입니다. 예를 들어 서울시의 수돗물은 바로 물창고인 팔당댐과 잠실 상수원의 물을 가공해서 만들어진 것입니다. 전국에 있는 댐은 우리 나라에 내린 비의 10퍼센트 정도인 126억 톤을 담아서 식수나 농업 용수, 공업 용수 등으로 쓰고 있습니다. 그러니까 댐은 우리들이 이용하는 수돗물의 원료 창고가 되는 셈입니다.
취수장 : 취수원에 있는 물을 취수탑이나 취수댐에서 동력 모터 펌프를 비롯한 여러 가지 방식으로 먼저 취수장에 보냅니다. 취수장에는 수질을 자동으로 감시하는 장치가 장착되어 있어 물 속에 나쁜 물질이 들어있는 지를 24시간 감시하고 있으며, 들어온 물에는 여러 가지 세균이 있기 때문에 염소를 투입하여 1차로 살균과 소독을 하고 착수정으로 보냅니다
착수장 : 취수장에서 도착한 물을 안정화시키는 곳으로 물 속에 들어있는 무래 등 큰 입지를 가라앉히는 기능을 합니다. 착수정에서는 활성탄을 투입하여 혼화지로 보냅니다.
약품투입실 : 약물을 보간하고 투입 할 수 있는 시설이 설치되어 있는 장소입니다.
혼화지 : 물에 약품을 놓고 약품이 물과 잘 섞이도록 합니다. 혼화지에 넣은 약품은 미세한 입자를 큰 덩어리로 뭉치게 해주는 응집제로 혼화지 내부에는 큰 날개가 돌아가면서 물과 약품을 섞어 응집지로 보냅니다.
응집지 : 이곳까지 도달한 물에는 아직도 부유물질이 많이 있습니다. 약품(응집제)과 잘 섞여 있는 물을 서서히 저어 주면서 응집제를 중심으로 아주 작은 알갱이(입자: 콜로이드)와 떠다니는 물질이 엉겨 붙어 나중에는 눈으로 직접 볼 수 있는 크기로까지 성장하는데 이렇게 성장한 입자를 플록이라고 합니다. 떠다니는 물질이 플록으로 성장되어야 다음 침전, 여과 과정에서 잘 가라앉고 깨끗하게 걸러집니다.
침전지 : 응집지에서 형성된 플록을 가라 앉히는 곳으로 약품을 투입하는 약품 침전지와 수중 미생물의 활동을 이용하여 침전시키는 보통 침전지가 있는데, 보통침전지는 약품 침전지에 비해 아주 큽니다. 약품 침전지는 물이 아주 느린 속도로 4시간 정도 흐르도록 하여 폴록을 가라앉히며, 이 가라앉은 폴록 덩어리를 슬러지라고 합니다. 슬러지는 거두어 수분을 배서 시멘트 원료 등으로 재활용하게 됩니다.
여과지 : 이곳에서는 아직도 물 속에 남아 있는 아주 작은 입자를 걸러내는 역할을 합니다. 물은 이곳에서 모래와 자갈 등을 거치면서 그냥 마셔도 될 만큼 맑고 깨끗하게 됩니다.
염소투입실 : 여과지에서 깨끗하게 걸러진 물이라도 속에는 세균들이 남아 있을 수 있습니다. 그래서 소량의 염소를 넣어 살균과 소독을 하여 위생적이고 안전한 수돗물을 만듭니다.
정수지 : 완성된 제품, 즉 수돗믈을 임시 저장하는 곳 입니다. 깨끗한 물이 이제 여러분의 집으로 찾아 갈 준비를 하는 곳입니다.
배수지 : 정수장에서 보내온 물을 저장하는 곳으로 보통 주변에서 가장 높은 지대에 설치 합니다. 배수지에서는 수돗물이 배수관을 통해 각 가정에 보내는 역할을 합니다.
그 외에 정수장에서 사고로 인해 일시적으로 수돗물을 생간하지 못하는 때에 저장한 물을 이용해 단수 없이 수돗물을 공습하는 역할을 합니다. 고층 아파트나 높은 빌딩의 경우에는 물을 모터 펌프를 이용해 옥상 물탱크에 올려놓고 아래층으로 공급하게 됩니다.
이러한 많은 정수처리 시설을 거쳐오기 때문에 우리가 마시는 수돗물은 거의 안전하다고 보실 수 있습니다. 더러웠던 물이 깨끗하게 정수가 잘 되는지 간이정수기 실험을 통해 설명해드리겠습니다.
준비물로는 페트병 1개, 거즈, 고무줄, 굵은 자갈, 작은 자갈, 모래, 흙탕물, 숯가루가 필요합니다. 숯을 넣는 이유는 숯이 유독물질을 흡수하기 때문입니다.
방법은 먼저 페트병의 3분의 1을 자르고 입구 쪽을 거즈로 감싸야 합니다. 그 다음 작은 자갈, 모래, 숯가루, 모래, 굵은 자갈 순으로 넣습니다. 주의할 점은 그 사이에 거름종이를 넣어야하는 것입니다. 왜 넣어야 하나면 넣지 않을 시 넣어져 있는 모든 물질들이 섞여서 본래의 흙탕물이 다시 나오기 때문에 각 층마다 넣어야 합니다. 그 다음 흙탕물을 붓습니다. 이 간이 정수기를 만들고 난 후 앞으로 많이 물이 오염이 된다면 매일 간이정수기를 만들어야 할 것입니다.
매일 간이 정수기를 만들 순 없기 때문에 친환경 정수기 자전거 아쿠아덕트가 만들어졌습니다. “혁신하거나 죽거나 Innovate or Die”는 인력 페달을 이용한 2008 국제 발명품 대회 에서 대상을 차지한 다국적 디자인 회사 IDEO의 작품입니다. 아쿠아덕트에는 물을 실어나르는 운송수단의 기능과 물 저장 장치 그리고 정수기의 역할을 하도록 되어 있습니다. 그러니까 이 자전거에 더러운 물을 담아 집으로 달려오면 그 사이 물은 정수가 완료되는 것입니다.
그런 일이 오지 않도록 물을 더 깨끗하게 유지하기 위해 우리가 할 수 있는 일을 꼭 지켜야 한다고 생각되었습니다. 물을 물 쓰듯이 사용하지 말고 물을 아껴 사용하는 푸른누리 기자가 되도록 합시다.
안서진 독자 (일동초등학교 / 6학년)
