목차
1. 정수제가 개발된 이유
2. 오염수의 원인
3. 정수제의 기능 및 작용 원리
4. 물을 정수하는 다양한 방법
1. 정수제가 개발된 이유
대한민국 사람이라면 따로 마실 물을 어디서 구할지 걱정하면서 살고 있지 않다. 하지만 우리와 멀리 떨어진 아프리카와 같은 나라에서는 마실 물을 구하지 못해 목숨을 잃는다. 사막 같은 곳에서 물을 못 구하는 상황이 아닌, 물은 있으나 정수 기술이 부족하여 마실 물을 구하지 못하는 경우가 많다. 특히 아프리카 지역의 경우 매년 10억 명이 물 부족에 시달리고 있다고 한다. 이를 해결할 수 있는 정수제를 P&G 기업이 사회공헌 차원에서 안전하지 못한 식수로 인해 매년 죽는 어린이들을 위해 만들었다. 연 노란색과 흰색으로 혼합된 가루가 4g이 들어있는데, 이 가루를 오염된 물 10L에 넣어준 다음 5분간 휘저어주어서 가루를 다 녹여준다. 그리고 20분간 가만히 놔두고 불순물을 침전시키고 깨끗한 천으로 거르면 정수된 물을 얻을 수 있다. 좀 더 구체적인 작용 메커니즘을 파악하기 위해 먼저 오염수의 원인부터 살펴봐야 한다.
2. 오염수의 원인
총 4가지 오염수의 원인이 있다. 먼저, 호수나 강을 강하게 저어 가라앉은 흙을 물리적으로 혼합해 흙탕물이 되는 '물리적 오염'이라고 하고, 중금속이나 농약, 가축 분뇨등에 의해 오염된 것을 '화학적 오염'이라고 한다. 부영양화에 의한 녹조 현상처럼 물속 미생물의 급격한 증가나 바이러스 또는 기생충에 의한 오염을 '생물학적 오염'이라고 한다. 방사능 물질 등에 의한 오염을 '방사능 오염'이라고 한다. 단 방사능 물질에 의한 오염은 일반적인 경우가 아니므로 본 글에서는 논외로 한다. 어쨌든 이러한 오염수의 원인 물질을 제거하지 않은 채 물을 마신다면 각종 질병에 걸릴 수 있다. 물을 마시기 위해서는 원인 물질을 제거해야 하고, 정수제가 그 역할을 한다.
3. 정수제의 기능 및 작용 원리
정수제의 가루에는 31.5%의 황산철과 0.546%의 차아염소산칼슘과 나머지 알려지지 않은 기타 물질로 구성되어 있다. 각각의 역할은 황산철의 물리적 화학적 오염물질 제거와 차아염소산 칼슘의 화학적 생물학적 오염물질 제거이며 좀 더 구체적으로 알아보겠다. 황산철은 물에 용해되어 철이온과 황산이온이 된다. 물에 떠다니는 대부분 물질은 표면에 음전하를 띄고 있어서 양전하를 띄는 철이온이 응집시키는 역할을 해주고 황산이온은 음전하를 띄고 있어서 양전하를 띄는 중금속을 제거하는 역할을 한다. 이 과정에서 납, 크롬, 수은 등의 중금속이 제거되는데, 니켈이나 카드뮴 등의 중금속은 제거되지 않으므로 주의가 필요하다. 다음으로 차아염소산 칼슘은 물에 용해되어 차아염소산 이온과 칼슘이온이 된다. 차아염소산 이온은 굉장히 강력한 산화제로 물속에 있는 미생물과 유기물에 달라붙은 뒤 산화시켜 화학적 구조를 파괴해 분해시켜버린다. 이러한 작용들을 통해 침전물을 형성하여 가라앉으면 침전물만 제거하고 물을 음용수로 사용하면 된다. 이 가루는 대부분의 박테리아, 바이러스, 원생동물을 제거할 수 있으며 매우 혼탁한 물에서도 유효하고 설사를 일으키는 질병을 90%에서 16% 이하로 낮출 수 있다는 장점이 있다. 하지만 양동이, 침전물을 거를 수 있는 천, 젓기 위한 스터러가 필요하며, 높은 가격과 과정이 번거롭다는 단점이 있다. 또한, 이 방법으로는 염분을 제거할 수 없기에 바닷물로는 정제해서 사용하기는 어려우므로 주의가 필요하다. 바닷물의 경우에는 염분을 제거하는 담수화 과정을 거쳐야 하기 때문에 정수제의 사용보다는 한화케미컬의 '워터콘'이나 '엘리 오도 메스 티코'와 같은 장비를 통해 태양열의 힘을 빌려 담수화를 진행하는 것이 훨씬 효율적이다.
4. 물을 정수하는 다양한 방법
이외에도 다양한 방법으로 물을 정수할 수 있다. 물을 끓여서 미생물을 사멸시키는 방법이 잘 알려졌고, 햇빛의 강력한 자외선을 통해 미생물을 제거하는 방법도 있다. 알코올이나 산, 숯을 이용할 수도 있으나 사용이 까다롭고 한계가 있기 때문에, 정수제의 역할이 매우 유용하다고 볼 수 있다.
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