우리나라의 수자원에 대해서

소개글

우리나라의 수자원에 대해서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 수자원의 정의

2. 우리나라의 수자원

3. 우리나라의 물 전망
1> 물수요량 증가에 따른 물 부족 심화전망
2> 집중호우 빈발로 홍수피해 심화전망

4. 친환경적 수자원 개발
1> 정수장막여과처리
2> 해수 담수화

본문내용

텐셜을 이용해서 선택적으로 염을 제거한다. 이를 위해서는 대전된 이온의 종류에 따라 선택적으로 투과시키는 막을 전극 사이에 설치하는데, 이 막들은 각각 양이온 선택적인 것과 음이온 선택적인 것이 교대로 설치되도록 한다. 막과 막 사이에는 물의 흐름이 일어날 수 있도록 어느 정도의 공간이 있어야 하며 이 공간은 유입수나 담수를 운반하는 역할과 제거된 염들의 농축수를 배수하기 위해서도 사용된다. 전극이 대전되고 유입수가 유출수 채널쪽으로 흐르면서 물 속의 양이온은 음으로 대전된 전극쪽으로 음이온은 양으로 대전된 전극쪽으로 흐르게 된다. 그러면서 음이온은 음이온 선택적인 막은 통과하지만 양이온 선택적인 막은 통과하지 못해 음이온을 제거할 수 있게 되는 것이다. 이 원리는 양이온도 마찬가지다. 이런 배열 방법에 의해 농축수와 희석수가 교대로 배열된 막 사이의 공간으로 흘러 배출되게 된다. 두 막 사이의 공간을 쎌(cell)이라 부르는데, 한 쌍의 쎌은 두 개로 구성되어 있으며, 한 쪽은 희석수 즉, 생산수가 흐르고 다른 쪽 쎌은 농축수가 흐른다. 기본적인 전기 투석 공정은 수백개의 쎌쌍과 전극으로 구성되며 이것은 membrane stack이라 불리 운다. 시스템의 구성상 화학 약품이 첨가되는 경우도 있는데, 이는 스케일 및 부식을 방지하기 위해서이다.
해수나 기수 속에 용해된 물질 중 막에 손상을 입히거나 채널에 스케일을 형성할 수 있는 물질을 미리 제거하기 위해 전처리 공정은 필요하다. 저압 펌프는 물의 저항력을 이길 정도의 출력이면 충분하고 정류기는 교류를 직류로 바꾸어 주는 데 사용된다. 후처리 공정은 안정조와 배급수를 준비하는 공정으로 구성되어 있으며, 사정에 따라 pH를 조정하거나 황화수소같은 가스를 제거하는 공정을 덧붙이기도 한다. 전기투석법은 해수의 염도가 낮을수록 이론적 에너지량이 감소되는 특징이 있고, 염도가 11000ppm인 경우는 증발법보다 경제적이고, 4000-5000ppm인 경우는 역삼투막법보다 경제적인 것으로 보고되어 있다. 그리고 이온화되지 않는 물질은 제거할 수 없는 단점이 있다. 따라서 전기 투석법은 실제로 해수 담수화보다는 기수(Brackish Water) 담수화에 많은 실적을 가지고 있다.
④ 해수 담수화의 전망
지구상에 존재하는 물의 양은 13억8천5백만㎦정도로 추정되며, 이중 바닷물이 97%정도인 13억5천만km3이고, 나머지 3%인 3천5백만㎦이 민물로 존재한다. 민물 중 대부분이 빙산, 빙하형태이며, 지하수와 지표수, 대기 중에 존재하는 물 등이 있다. 이들 중 우리가 쉽게 쓸 수 있는 담수는 약 9,000km3정도로 추산되며, 또한 3,500㎦정도는 댐이나 호소 수에 저장되어 있는 것들이다. 현재는 그 중 50% 정도인 6,500㎦ 정도를 사용하고 있다.
세계 수자원의 수요는 인구의 증가와 산업이 발달함에 따라 삶의 질을 향상시키기 위해 물의 수요량은 증가되고 있으나, 공급잠재력은 수자원의 고갈 및 수질오염확산 등으로 급감함에 따라 수자원 부족의 심화는 물론 국제 물 분쟁의 확산될 가능성이 커지고 있다. 현재 80여개국에서 전세계 인구의 40%가 식수난과 농업·산업용수난을 겪고 있으며, 중동·북아프리카·중국·멕시코·인도·남미 등이 물 부족이 특히 심각한 형편이다. 또한 개발도상국에서 발생하는 질병 중 80%가 비위생적인 식수 때문에 야기되는 등 주민건강을 크게 위협하고 있다. 세계의 인구는 현재 60억에서 2025년 83억으로 증가할 것으로 전망됨에 따라 물 수요도 기하급수적으로 증가, 21년마다 2배로 증가할 것으로 예측된다(R.Helmer,1997).
이와 같이 21세기의 물 부족사태를 대비하기 위하여 세계각국에서는 해수담수화에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 미국의 경우 1996년 국회에서 Water Desalination Act 법안이 통과되어 The Water Desalination Research and Development(DesalR&D) Program 이 1997년부터 6년간 계획되었으며, 1998년 국고에서 3백70만$가 지원되어 미국개척국(U.S. Bureau Of Reclamation) 주도하에 미국과 전세계의 가장 경제적인 담수생산에 관한 연구가 이루어지고 있다(http:/img/3w.usbr). 또한 일본도 비슷한 프로젝트가 추진 중이며, 물 문제가 절실한 중동에서는 Midle East International research Center(http:/img/3w.medrc)를 설립하여 공동연구를 하고 있으며, 유럽도 Eupropean Dedalination Society(http:/img/3w.edsoc)에서 활발한 연구가 이루어지고 있다. 세계적으로 해수담수에 가장 유명한 협회로는 International Desalination Association (http:/img/3w.ida) 으로서 출판 및 심포지엄 등을 개최하고 해수담수화를 주도해나가고 있다.
현재 해수 담수화 플랜트에서 생산되는 담수량은 20,000㎦/일 이상으로서, 연간 투자비가 50억$ 이상 투자되어 생산되고 있다. 이것을 그림1에 나타내었다(Klaus,1995). 지금까지 대부분은 증발법에 의한 해수담수화 공정이 대부분이었으나, 1980년대 후반부터 역삼투법의 경제성이 증가되어 현재는 증발법의 증설이나 대체 플랜트 및 신설 플랜트는 역삼투법이 선호되고 있으며, 경제성으로 볼 때 일 생산 50만 톤을 기준으로 대규모는 증발법 그 이하는 역삼투법이 설치되고 있다(Fouad,1997).
해수담수 설비에 의해 생산된 담수의 생산비는 현재 1$ 미만으로 생산되고 있으며, 후에 언급한 이중목적의 복합 담수화 플랜트에서의 생산비는 최저 0.2 - 0.3$ 까지 하락할 것으로 보고되었다. 이와 같이 해수담수에 대한 기술력이 향상됨에 따라 21세기의 물 부족사태를 해결하기 위한 대처 방안으로 해수담수설비의 설치는 급성장할 것으로 기대된다.(P.E.Juhn,1997)
<참고문헌>
1.국가수자원관리 종합정보 홈페이지 (www.wamis.go.kr)
2.한국수자원공사 (www.kowaco.or.kr)
3.물포탈(www.water.or.kr)

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지하수,   우리나라의 수자원,   친환경적 수자원 개발,   물수요량,   우리나라의 댐,   정수장막여과처리