2015년 5월 9일 토요일

물 관련 인류적 관심의 이유 및 과학기술 갈래 단상

1. 지구를 4개의 권역, 즉 기권, 수권, 암석권, 생물권으로 구분할 때 수권은 나머지 3개를 연결하는 역할도 한다.

2. 물은 물리화학적으로 주기율표에 기반한 분자 특성의 규칙성에서 크게 벗어나는 특성을 갖고 있다.

3. 지구상에서 물은 독특한 특성을 갖는 물질로 생명의 원천이라 불리운다.

   물은 생물권의 유지에 결정적인 존재다.  물의 독특한 특성이 실은 지구상의 생물권을 지탱하는 중요한 이유인 것으로 이해된다.

4. 물은 지구상에 존재하는 물질 중 기체, 액체, 고체의 3가지 상이 모두 발견되는 유일한 무기성 용매다.

   인간이 생존하기에 적합한 온도 조건(15~25'C)에서 물은 액체상태로 존재한다.  지구의 극지방에서는 낮은 온도 조건이 유지되어 물은 고체상태로 존재하며, 이를 제외한 곳에서는 거의 액체 상태로 존재한다.

5. 지구상에서 물은 국지적으로 보면 매우 편중된 분포를 보이는 자원으로, 어떤 지역에서는 지극히 제한된 양으로 존재하여 생물들의 존재를 어렵게 하거나 종다양성을 매우 미약하게 하며, 어떤 지역에서는 아주 풍부하게 존재하여 풍부한 종다양성의 기반이 된다.

   인류는 생물권의 일부로 생태계 구성 중 3차 소비자에 해당된다. 따라서 종다양성이 부족하면 그 존재 자체가 위태로워진다.

   결과적으로 인류는 자기 생존를 위하여, 또 그 기반이 되는 생물학적 종다양성을 유지하기 위하여 액체로서의 물을 충분한 정도로 필요로 한다.

6. 물의 양적 존재는 생물권의 유지에 필수불가결한 전제 조건이다. 또한 동시에 물의 질적 특성이 고려되어야 한다.

    어떤 이유로 물의 질적 특성이 생물권의 유지를 어렵게 할 수 있다.

    인류가 지구상에서 지배적인 생물학적 존재가 된 19세기 이후로 물의 질적 특성 변화는 주로 인류의 경제활동에 기인하여 발생되었다.

    21세기 초 현재까지 인류의 경제활동은 물의 질적 향상보다는 질적 저하가 일어나는 방향으로 진행되고 있다.

7. 인류의 역사에서 물의 이용, 관리는 주요 문명의 흥망성쇠에 결정적 역할을 해 왔다.

   물의 이용, 관리를 위해서는 물을 움직일 수 있어야 하며, 이를 위해서는 물의 움직임을 지배하는 물리학적 원리를 이해해야 한다.

   물에 적용되는 물리학적 원리인 유체역학에 따르자면, 물은 대표적인 비압축성 유체(incompressible fluid)의 하나이며 뉴톤 유체(Newtonian fluid)의 하나이다.

8. 물의 이송과 관련하여 여러 구조물과 설비, 장치가 필요하다.

   물의 이송을 위해 관 및 관로 설치, 지하 구조물 설치, 이송 기계 설비 및 장치, 동력 장치 등의 과학기술이 필요하다.

   오늘날 물의 이송에 전세계 에너지 소비의 상당 부분이 할애되고 있어, 에너지 효율적인 물의 이송 체계 구현이 요구되고 있다.

9. 이송된 물을 목적에 적합한 수질의 물로 처리하는데 여러 구조물과 설비, 장치가 필요하다.

   물의 처리를 위해 물리적, 화학적, 생물학적 방법에 관한 과학기술이 지난 20세기에 크게 발전하였다.

10.  물관련 산업이 21세기에 가장 각광받는 이유는 그것이 에너지와 먹거리와 뗄레야 뗄 수 없이 연결되어 있기 때문이다.

   에너지 연구와 물 연구, 물 연구와 먹거리 연구, 먹거리연구와 에너지연구가 함께 일관된 관점으로 전개되면서 지속가능한 발전에 대한 현실적 방안이 찾아질 수 있을 것이다.

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