[기고]물 그리고 에너지 이야기

최홍열 K-water 교육원 교수

▲최홍열 K-water 교육원 교수

일찍이 그리스 철학자 탈레스가 '물은 만물의 근원'이라고 얘기한 것처럼, 물은 산소와 더불어 인간생존에 없어서는 안 되는 가장 중요한 요소라고 할 수 있다.

오늘날 우리는 물의 중요성을 잘 알고 있다. 물과 함께 인류문명이 발전해 왔고, 도시형성과 산업발전 등에도 물이 필수적이라는 사실을 잘 알고 있기 때문이다.

또 하나 주목할 것은 에너지 역시 물과 더불어 발전해 왔다는 사실이다. 양자는 뗄레야 뗄 수 없는 관계다. 특히, 현대인에게 있어서 물과 에너지는 없어서는 안 되는 가장 중요한 요소가 된지 오래다.

물은 에너지를 만들 수 있다. 낙차나 수위를 이용한 물레방아, 수력발전 등이 좋은 예다. 이는 인류역사 대부분을 관통해 온 상식이다. 그런데 현대에 들어 양자 관계에도 많은 변화가 생겼다. 물로 에너지를 만드는 일방적인 관계가 아니라, 물을 만드는데도 에너지가 쓰이는 쌍방관계가 된 것이다. 취수, 배수, 정수 등 오늘날의 물 생산과 이용 등은 에너지 없이는 불가능하다.

물로 에너지를 만들기 위해서는 많은 양의 물이 필요하다.

전력생산의 대부분을 차지하는 원자력 발전이나 화력발전의 경우, 그 연료(우라늄, 석탄, 석유, 가스 등)는 서로 다르지만 기본적 발전원리는 비슷하다. 연료를 핵분열 또는 연소시켜서 물을 증기로 만든 다음, 이 수증기로 터빈을 돌려서 전력을 생산하는 방식이다.

이 경우, 발전 후의 뜨거운 열을 식히기 위해서도 많은 양의 물, 즉 냉각수를 필요로 한다. 사용하는 연료에 따라 다소 차이가 있지만 1kWh의 전력을 생산하는데 평균 7.6의 물이 소비된다.

그렇다면 인간의 생활이나 경제활동 등에 필요한 물을 생산하기 위해서는 얼마나 많은 에너지가 필요할까. 우리가 먹는 수돗물은 수원지에서 취수해서 정수장까지 물을 보내진 다음, 다시 마실 수 있는 깨끗하고 안전한 수돗물로 정수된 뒤, 가압지나 배수지 등을 거쳐서 각 가정으로 공급된다. 이 과정에서 소요되는 에너지는 수돗물 ㎥당 0.33kWh가 쓰인다. 이처럼 물과 에너지는 불가분의 관계에 있다. 국가나 사회의 흥망을 좌우하는 변수에는 여러 가지가 꼽힌다. 지난날에는 전쟁, 질병, 재난 등이 중요한 변수였다.

그러나 인구증가, 도시화, 기후변화 등으로 특징지을 수 있는 오늘날에는 또 다른 변수가 생겼다. 물과 에너지, 식량의 안정적 확보가 무엇보다 중요한 변수로 부각하고 있다. 인구 및 경제규모가 커지면서 에너지 생산에 필요한 물과 물 관리에 필요한 에너지를 확보하는 일이 특히 중요해졌기 때문이다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 물과 에너지 양자의 시너지 효과를 높일 필요가 있다.

이미 확보하고 있는 물을 더욱 효율적으로 이용해야 한다. 물을 이용한 에너지원을 한층 다변화할 필요가 있다. 지속적인 성장을 뒷받침하는 에너지를 계속해서 생산해 내면서도 아름다운 환경을 건강하게 지켜나가야 한다. 이러한 일은 미래 세대를 위한 현 세대의 의무이기도 하다. K-water는 이의 충실한 이행에 앞장서고 있다. 고효율 기자재 사용, 펌프 최적 운영, 광역상수도와 지방상수도 배수지 연계 운영 등을 통해 물 생산에 필요한 에너지를 최소화하고 있다.

또한, 수력발전, 조력발전, 수면을 이용한 태양광 발전, 원수 관로나 댐 저수지를 활용한 수온차 냉난방 등 물을 이용한 에너지원을 다각화하고 있다. 이는 국내 신재생에너지 분야 발전용량의 25%인 1335MW를 운영하고 있는 현재의 성과를 통해서도 익히 증명된다.

특히, 경기도 시화호 지역을 조력, 풍력 및 태양광이 어우러진 자연에너지 클러스터로, 보령호 수면 태양광발전 등 천혜의 자연환경과 풍부한 해양자원, 지리적 산업적 특성을 갖춘 충남지역을 신재생에너지 산업클러스터로 만들기 위해서 많은 노력을 기울이고 있다.

물과 에너지의 가치, 이 둘의 시너지 효과를 높이는 일은 모두가 함께할 때 성과를 거둘 수 있다. 우리 스스로를 위해 그리고 미래를 위해 물과 에너지 문제에 조금만 많은 분들이 좀 더 큰 관심을 가져주기를 기대한다.