62. 대체수자원*

문제) 1. 강변여과수. 92-1

문제) 1. 해수담수화. 93-1

문제) 5. 대체수자원 개발방안에 대하여 설명하시오. 98-1

문제) 4. 가뭄에 대처하기 위한 대체수자원의 필요성과 종류에 대하여 설명하시오. 101-2

문제) 3. 기존 수자원에 비해 해수담수화의 장단점과 그 방식에 대해여 설명하시오. 111-4

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『대체수자원의 개발(물과 미래 2012 제20회 세계물의 날 자료)』

1. 해양심층수

   ⑴ 태양광이 도달하지 않는 수심 200m 이하의 해수

   ⑵ 수온이 연중 3℃ 이하를 유지

   ⑶ 해양식물성장에 필수적인 영양염류와 미네랄이 풍부

   ⑷ 유기물이나 병원균 등이 거의 없는 청정한 해양수자원

2. 해수담수화 : 바닷물에서염분을 제거하여먹는 물로 만드는 것

   ⑴ 해수의 담수화 방법(증발법, 막 여과법)

     ① 증발법(열증류) 방식 : 다단플래쉬법(MSF), 다중효용법(MED) 등

     ② 막 여과 방식 : 역삼투법(RO), 전기투석법(ED) 등

   ⑵ 해수담수화의 필요성

     ① 인구 증가 및 급속한 산업화로 인한 물 부족 현상 심화

     ② 지구 온난화 등 기후변화에 따른 가뭄 등 물 부족지역 확대

     ③ 이용 가능한 수자원의 절대적 부족에 따른 대체수원 확보 절실

   ⑶ 세계 해수담수화 플랜트 시설전망 및 현황

     ① 전 세계 가동중인 해수담수화플랜트는 약 15,000개소에 시설용량 6,520만m3/d 규모

     ② 해수 담수화플랜트 건설 전망은 급격한 상승 추세임

   ⑷ 해수담수화시설의 경제성 확보

     ① 지난 20년간 해수담수화 m3당 생산단가는 10USD ⇒ 0.75USD로 하락

     ② 2020년에는 하천수에 근접하는 0.54USD까지 낮아질 전망

3. 인공강우

   ⑴ 구름층에 항공기나 지상장비를 이용, 비씨(cloud seed)를 뿌려 특정지역에 비를 내리게 하는 기술

   ⑵ 항공기 살포가 가장 많이 사용, 경비가 많이 듬

   ⑶ 로켓 발사에 의한 방법이 경제적, 구름씨가 부분적으로 과다 투여되어 구름을 소산시킬 우려가 있음

4. 녹색댐

   ⑴ 녹색댐은 홍수유출량을 감소시켜 홍수피해를 줄이고 산림에 저류한 수자원의 균등한 유출로 갈수기에 가뭄을 막아주는 거대한 댐의 기능을 갖는다하여 수자원측면의 기능을 감안하여 붙여진 이름

   ⑵ 녹색댐의 기능

     ① 강우시 홍수유량을 경감시키는 「홍수조절기능」

     ② 일정기간 비가 오지 않아도 토양에 함유한 물을 보내주는 「갈수완화기능」

     ③ 토층을 통해 오염물질을 걸러주는 「수질정화기능」

5. 지하수댐

   ⑴ 지하수댐이란 지하수가 유동하는 대수층 내에 인공 물막이벽(차수벽)을 설치

   ⑵ 지하수를 대수층 내에 저류시키고, 관정 등의 시설에 의해 취수하는 대용량 지하수 개발시설

     ⅰ) 지하수댐의 장점

       ① 지하수댐은 일반저수지에 비해 증발손실과 수몰면적이 없고 수질오염 위험이 적음

       ② 지하수댐은 일반저수지에 비해 상대적으로 공사비가 적으며, 연중 일정한 수온의 물을 취수

       ③ 지하수댐(물막이벽)의 붕괴가 적거나 거의 없다는 점

     ⅱ) 지하수댐의 단점

       ① 유지관리비가 비교적 많이 들고, 일시에 다량의 물을 이용하기 곤란하며,

       ② 관개용으로 직접 사용하기에는 수온이 낮음

       ③ 별도의 양수 시설이 필요한 점

       ④ 지하수 저장량에 대한 직접적인 평가가 어려운 점

       ⑤ 지하수가 오염되었을 경우 정화가 쉽지 않은 점

6. 중수도

   ⑴ 중수도란 건물, 시설 등에서 발생하는 오수를 다시 처리하여 생활용수, 공업용수 등으로 재이용하는 시설

7. 빗물 이용 및 빗물 관리

   ⑴ 빗물이용은 절수의식의 향상에 기여할 뿐만 아니라, 한정된 수자원을 유효하게 활용함으로써 가뭄에 강한 사회형성에 도움을 주고 도시지역의 홍수시 내수배제와 도시하천의 건천화 문제를 완화시킬 수 있음

   ⑵ 도시지역에 있어 어느 정도 홍수의 완충장치 역할, 부분적인 수자원 확보 수단임

   ⑶ 빗물관리는 이수목적의 빗물 이용 뿐 만아니라 치수목적의 저류용량 확보, 빗물의 지하침투, 옥상녹화, 생태정원 등의 조성으로 도시 내 물과 에너지 순환을 회복하는 일련의 관리방안임

8. 강변여과수

   ⑴ 정의 : 하천 옆에 취수정을 설치해 하천 바닥의 모래층을 뚫고 자연스럽게 여과되도록 한 다음 상수원으로 사용

   ⑵ 하천, 호수 또는 그 인근지역의 사력층을 통과한 물

   ⑶ 하천 또는 호수 인접 지역을 굴착하여 설치한 양수시설로 취수

   ⑷ 하천 표류수가 대수층을 통과하면서 여과되는 이점을 활용

   ⑸ 각종 환경오염으로 인해 하천에 흐르는 자연수를 그대로 취수원으로 뽑아 쓸 수 없게 됨에 따라 그 대안으로 개발된 취수 방법

   ⑹ 하천 표류수가 장기간에 걸쳐 강변의 하천 바닥 또는 옆으로 뚫고 들어가 토양의 자정 능력에 의해 오염물질이 여과되거나 제거된 물

   ⑺ 강변여과수 취수 방식

     ① 강 둔치에서 30~50m 떨어진 지역에 물을 한꺼번에 모을 수 있는 20~40m 깊이의 취수정을 뚫어 취수하는 방식

     ② 인공적으로 호소나 함양분지 등의 시설을 만들어 하천의 표류수를 취수한 뒤, 대수층(지하수를 함유하고 있는 지층)에 침투시켜 지층의 자정 능력에 의해 오염물질이 여과·제거된 물을 다시 취수하는 방식

  ⑻ 장점

    ① 하천 물이 강변의 대수층을 통해 여과되는 동안 BOD·탁도·세균·유해물질이 자연적으로 감소

    ② 계절에 따라 수온·탁도 변화가 적어 정수 처리 및 수질 관리가 쉽고 경제적이다.

    ③ 돌발적인 수질사고가 일어나도 안정적으로 물을 공급할 수 있다.

    ④ 일시적인 가뭄에도 대수층에 남아 있는 여과수를 취수할 수 있어 안정적인 취수와 급수가 가능

    ⑤ 하천 표류수로부터 직접적인 영향을 많이 받지 않아 상수원보호지역 규제의 필요성이 적다.

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가뭄에 신음하는 지중해 국가들, 바닷물서 염분 빼 식수로