허리케인 카트리나는 2005년 8월 뉴올리언스를 중심으로 한 걸프연안 지역을 강타해 무려 1600여명에 달하는 희생자와 400억 달러 이상의 재산피해를 냈다.
 
한 달 후 같은 지역을 엄습한 허리케인 리타로 인해 다시 11명이 사망하고 수십억 달러의 재산피해가 발생하면서 재기의 희망마저 빼앗아 가버렸다.
흑인 밀집지역이라서 정부가 늑장 대응했다는 비난과 함께 인종차별 문제가 도마에 올랐다.

이런 대형 태풍은 미국의 자존심에 치명상을 입혔다.

 

대형태풍의 원인이 지구온난화로 꼽혔는데 미국이 지구온난화 방지에 미적댔기 때문이다.

특히 석유자본을 등에 업고 두 번이나 집권한 부시 대통령은 유럽을 비롯해 세계 각국으로부터 호된 야단을 맞았다.

지구온난화 방지를 위한 세계적인 노력에 등을 돌렸다는 이유에서다.

그는 국내 산업을 보호한다는 구실로 이산화탄소 배출을 규제하는 내용의 교토의정서에서 발을 뺐으며,

그 이후 선진국의 이산화탄소 감축노력에도 불참했다.

 

그의 미온적인 태도에 대해 독일 환경부 장관은 “도대체 몇 번이나 카트리나를 맞아야 정신을 차리려고 하는가?”라며 독설을 서슴지도 않았다.

그러나 부시 전 대통령은 “지구온난화, 허리케인은 하늘의 일이지 사람의 일이 아니다”라는 주장을 견지했다.
심지어 이산화탄소와 지구온난화의 무관을 주장하는 과학자들을 후원하기도 했다.

 
아시아 북태평양 지역에서 발생하는 열대성 저기압 태풍(颱風)은 ‘큰 바람’을 의미하는 광동어(廣東語) 대풍(大風)이 그 어원이다.
주로 한자문화권이 지배하는 아시아 지역을 강타했기 때문에 어원 역시 중국에서 나왔다.

비슷한 발음으로 태풍을 의미하는 영어 타이푼(typhoon)은 고대 그리스신화에서 나왔다는 주장이 있다.
티폰(Typhon, 또는 Typheus)은 무시무시한 괴력을 가진 반인반수(半人半獸)의 무서운 거대한 거인이다.

이 거인은 대지의 여신 가이아와 땅 밑 암흑세계의 신 타르타로스 사이에서 태어났다고 전해진다.
머리에서 허벅지까지는 인간의 모습이고,
그 밑으로는 꽈리를 튼 거대한 뱀의 모습을 하고 있는데,
티폰이 한번 휩쓸고 지나간 자리에는 나무들이 부러지고 흙이 파헤쳐지며 모든 것들이 날아가 버리거나 혹은 타 버려 생물의 그림자조차 남아있지 않을 정도였다.
거센 바람과 함께 불을 뿜는 굉장한 힘의 소유자로 심지어 제우스를 죽이려고 하다가 제우스의 번갯불에 타 죽고 말았다.

그리스신화의 티폰이 현실이 되는 것일까.
지구온난화로 인한 메가톤 급의 태풍이 밀려 올 것이라는 과학자들의 우려가 외신을 타고 전해 온다.
허리케인이나 태풍의 위력이 지난 25년간 강도가 점점 세지고 있다.

플로리다대 기상학과의 제임스 B 엘리너 교수는 메가태풍을 경고하는 과학자 중 하나다.
그는 1981년부터 2006년 동안의 인공위성 자료를 토대로 해수면 온도가 섭씨 28.22도에서28.5도로 올라갔다고 말한다.
태풍이나 허리케인의 최대 풍속도 1981년 시속 225킬로미터에서 2006년 251킬로미터로 높아졌다고 주장했다.
 
해수면 온도가 상승하면서 발생하는 열이 허리케인이나 태풍에 더 많은 회전을 가하고 있어서,
더 강한 태풍이나 허리케인을 만날 수가 있다는 것이다.

지구온난화와 태풍의 강도를 연결시키는 것에 부정적인 견해를 취하는 학자도 있다.
사실 허리케인의 경우 2005년 카트리나 이후 심각한 위협을 주는 사례가 없었다.
우리나라에서도 2002년 루사와 2003년 매미 이후 지난 6년간 이렇다 할 피해를 안겨다 준 태풍이 없었다고 해도 과언이 아니다.
또 발생수가 줄어들었다는 통계도 있다.

전문가들은 태풍의 수가 많아질지, 아니면 강도가 세질지는 정확히 진단하기가 힘들다고 말한다.
그러나 확실한 것은 전체적인 면에서 볼 때 태풍의 에너지가 커질 것으로 전망하고 있다.

따라서 메가 태풍의 가능성은 언제든지 있을 수 있다.
우선 해수면 상승으로 태풍의 발생지역이 점차 올라오고 있다.
이전의 태풍들은 주로 필리핀 인근 해상에서 발달해 북상하다가 제주도 근처를 지나면서 찬 공기 때문에 점차 소멸되는 것이 보통이었다.
그러나 해수온도가 상승하면 제주도 인근에서도 태풍이 시작될 수 있으며,
북상하면서 한반도에도 엄청난 타격을 줄 수 있다고 전문가들은 우려한다.
 
최근 통계에 따르면 우리나라와 일본 바닷물 온도의 상승폭이 가장 큰 것으로 나타났다.

최근 빌 게이츠 마이크로소프트 전 회장이 허리케인에 도전장을 내밀었다.
허리케인을 약화시켜 카트리나와 같은 피해를 없애겠다는 것이다.
그는 동료 발명가들과 함께 허리케인을 잡을 수 있는 묘책을 특허청에 신청했다.
특허내용은 많은 배를 동원해 깊은 바닷속 차가운 물과 해수표면의 따뜻한 물을 뒤섞어 물의 온도를 낮춘다는 것.
즉 허리케인으로부터 에너지를 빼앗겠다는 것이다.

이에 대해 일부 학자들은 “자연을 과소평가하고 있다”며 “오히려 자연생태계를 파괴할 위험이 있다”고 우려했다.

어쨌든 지구온난화로 인한 해수면 상승이 강력한 태풍을 불러올 수 있다는 가능성을 부정할 수만은 없다.
미국 뉴올리안즈를 강타한 카트리나가 한반도에 오지 말란 법은 없다.
메가 태풍은 제발 일어나지 말아 달라고 기도한다고 해결 될 일이 아니다.
기후변화를 막기 위해 앞장서야 한다.
그 다음에 천명을 기다리는 것이 순서다.
 

글 : 김형근 과학칼럼니스트

미래학자들은 지난 세기는 석유의 시대라면 금세기는 물의 시대로 규정하고 있다.

그만큼 물이 인류를 먹여 살릴 뿐 만 아니라,

인류의  미래가치를 높혀 주는 없어서는 안될 자원이기 때문이다.

 

학자들은 현재 IT기술을 어떻게 이용하느냐에 따라,

물이 인류에게 재앙이 아닌, 축복으로 바꾸는데, 일조할 것으로 예측하고 있다.

 

앞으로 우리의 과제는 적은 비용으로 깨끗한 물을 어떻게 확보하느냐가 관건인데,

그 주 안건은 지구의 80%를 차지하는 바다에 바닷물을 활용하여 물부족을 해결하는 방법 만큼 최고의 가치는 없을 것이다.

 

그러나 바닷물은 무한자원이지만,

현실적으로 바닷물을 담수로 만들기는 폐수 보다도 어려운데,

이는 바닷물에는 지구의 온갖 물질이 다 용해되어 있기 때문이다.

 

우리나라는 바닷물을 담수로 만드는 기술은 세계1위로 외국에 수출할 만큼 발전되어 있다.

담수플랜트 방법은 바닷물을 증발해서 생활용수로 만들어내는 장치며,

에너지를 많이 사용하는 단점이 있어,

산유국인 아랍국가에서는 크게 도움이 될 수 있으나,

물 부족국가인 우리나라는 별 도움이 되지 못하고 있는게 실정이다.

그래서 현재 화석에너지를 사용하기보다 태양열에너지로 대체 활용하는 방법을 시도는 하고 있지만,

시공단가가 비싼 것이 흠이다.

 

그래서 다른 방법으로 역삼투압 방식을 사용하고 있으며,

역산투압 방식은 삼투압을 이용해서 미세 필터를 통과해서 물을 거르는 방식으로

흔히 정수기에 많이 이용하고는 있지만,

아직까지 우리나라의 물부족을 해결하는데는 턱없이 부족하다.

 

물론 국가에서도 바닷물을 담수로 만드는 기술은 우리의 신성장동력산업으로 육성할 필요성을 느끼고 있으며,과학자들은 계속 연구개발을 하고 있다.

 

 

역삼투압을 이용한 물 만들기

 

우선 삼투압이란 것을 설명한다면,

삼투압이란 반투막을 사이에 두고 용질 입자는 통과를 못하지만,용매 입자는 통과를 하기 때문에 빚어지는 현상으로 저농도에서 고농도로 용매의 입자가 이동을 한다.

 

이런 현상은 인체에서도 나타나는네,

예를 들어 바닷물을 그냥 마시면 오히려 갈증을 느끼데는 현상도 삼투압현상에 의한 것이다.

이것은 사람의 몸보다 바닷물의 물이 더 고농도이므로 바닷물을 먹으면 오히려 세포에서 물이 빠져 나가게 되는 것이다.

 

하지만 이런 현상을 역으로 이용하면 바닷물을 먹을 수 있게 된다.

 

 

 

 

이는 실험을 통해 알 수 있는데,

반투막을 사이에 두고 한쪽에는 물, 한쪽에는 바닷물을 동일하게 두면,

바닷물 쪽으로 물이 더 올라 가는데,

삼투압현상에 의해 순수한 물이 바닷물로 옮겨 간 것이다.

그리고 일정한 시간이 경과하고 나면 더 이상 옮겨가는것을 멈추고 평형상태를 이루게 되는데,

이때 바닷물과 물의 수면차가 곧 삼투압(물의 압력)이라고 한다.

 

그런데 이 삼투압 (물의 높이차)보다 높은 압력을 가해 주면,

오히려 물은 바닷물에서 순수한 물로 이동시킬 수 있고,

이것을 "역삼투압"방식 이라고 한다.

즉 바닷물을 역삼투막(Reverse Osmosis Membrane)에 붓고 삼투압 이상의 압력을 가해 주면,

바닷물 중 소금과 같이 이온성물질인 Cl-,Na+,SO42-,Mg2+, Ca2+,K+등이 제외된 순수한 담수만 이동하여 분리 한다는 것이다.

 

이때 가해주는 압력의 세기는

TDS 35,000mg/ℓ인 표준 해수일 경우에 삼투압은 약 25bar이며,

해수에서 담수를 생산하기 위한 역삼투압은 42 ∼ 60bar 정도의 압력 필요하다.

그리고 국내 시설의 경우 46 ~ 63bar 정도의 압력으로 운전되고 있다.

 

바닷물을 마시면 인체내에서는 어떤 결과를 가져 올까요??

 

뜨거운 한여름의 바다에 표류하는 사람은 아무리 심한 갈증에 시달린다 하더라도 주변의 무진장한 바닷물을 마실 수가 없습니다.

 

바닷물을 마시면 안되는 이유를 알려면 우선 항상성이란 것에 대해 알아야 합니다.

우리 몸의 세포에는 적당량의 무기 염류가 있으며,

그농도를 맞추어서 균형을 유지하기 위해서 인체는 지속적으로 염분을 흡수 또는 배출을 하게 됩니다.

이런 현상을 항상성이라고 하고,

이러한 항상성 때문에 우리 혈액 속의 무기염류의 양이나 호르몬 등이 조절됩니다.

그리고 인체의 각 세포는 인체에 적당한 염분의 농도로 삼투압을 유지시키고 있읍니다.

 

아마 어머니들께서 김치를 담그실 때 배추나 그 밖의 채소들의 수분을 빼기 위해 소금에 절이시는 것을 보았을 겁니다.

세포막은 삼투막으로 형성되어 있는데,

그것을 사이에 두고 낮은 농도의 물이 높은 농도의 물로 이동되는 현상을 삼투압현상이라고 합니다. 

 

바닷물의 무기 염류 농도는 약 3.5%인데 비해서 우리 몸의 세포액 농도는 약 0.9%에 불과하므로

바닷물을 마시면 이현상에 의해 바닷물의 염분의 농도가 인체의 염도보다 높아서,  

혈액 중의 무기 염류 농도가 세포액의 농도보다 진해져 세포로부터 혈액이나 림프로 물이 빠져 나오게 됩니다.

그 결과 혈액의 양이 많아지게 되고,

신장은 혈액의 농도를 일정하게 유지하기 위해 염류나 물을 배출시키지만,

인체는 오줌으로 배출될 수 있는 최대염류는 겨우 2% 에 불과합니다.

그렇다면 무기 염류가 3.5% 섞인 바닷물을 1L 마셨다고 가정한다면,

항상성 유지를 위해  2%의 염류를 품고 있는 오줌을 1.75L이상 배출하지 않으면 체액의 농도가 유지될 수 없습니다.

그러기 위해서는 마신 바닷물보다 더 많은 오줌을 배출해야 만 합니다.

그러므로 마신 바닷물보다 더 많은 양의 물이 조직 세포로부터 빠져 나와 땀이나 오줌으로 배출하게 되는데,

결국 우리는 더 많은 체내의 물을 잃게 되어 탈수증을 겪게 되며,

잘못하면 죽게 되는 것입니다.

실제로 표류자가 바닷물을 1L를 마실 때마다 0.5L이 체액이 감소된다고 합니다.

 

 

바닷물을 못마시는 또 다른 이유

 

통상 체내의 염분을 보충 하기 위해 마시는 소금물은 많이 마시지 않습니다.

몸의 치료나 회복을 위해 잠시 음용을 할수 있어도 그 이상은 위험 합니다.

그리고 그런 소금물은 염분의 농도가 낮습니다.

만일 소금을 많이 넣은 소금물을 마신다면 마시기가 매우 힘듭니다.

바닷물도 농도가 매우 높읍니다.

그래서 이 또한 마시기가 거북 할겁니다.

 

만일 마신다고 한다면 신장과 땀샘은 체내의 대량의 염분을 적시에 배출하지 못하게 되고,

신체내의 염분이 과다하게 쌓이게 되면,

각종 병들이 생기기도 하고 염분에 중독되어 죽게 됩니다.  

 

-엉터리로 짜깁기 한글-

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