지속 가능성을 위한 물 절약 전략

지구의 모든 생명체에 필요한 물은 지구의 생명수라고도 하며, 일부 지역에서는 항상 공급보다 수요가 많습니다. 물 절약에 대해 얘기할 때 가정의 물 사용량을 언급하는 경우가 많지만, 실제로는 산업계의 물 사용량이 두 배입니다.

본 페이지에서는 물 사용 환경을 살펴보고, 물 사용량이 가장 많은 분야를 찾아보며, 실행 가능한 물 보존 전략에 대해 알아보고, 필요한 투자를 분석하고, 이러한 노력이 지속 가능성에 미치는 영향을 살펴보겠습니다.

전 세계적으로 물 소비량의 약 70%는 농업에서 이루어지고 있습니다. 그리고 20% 정도는 산업계에서, 나머지 10%는 가정에서 사용됩니다 .

산업계에서 물 소비량이 가장 많은 분야는 다음과 같습니다.

1. 화력 발전: 석탄, 원자력, 천연가스 발전을 포함하고, 전체 산업용수 사용량의 약 45%를 차지하며, 냉각 공정에서 매우 많은 물을 사용합니다.
2. 제조: 물을 많이 사용하는 섬유 생산부터 전자 제품 제조의 복잡한 공정까지 세척, 헹굼, 희석, 냉각, 재료 운반에서 많은 물을 사용합니다.
3. 식음료 생산: 식량을 생산하는 농장뿐 아니라 음식이 식탁에 오르기까지의 전 과정에서 많은 물이 사용됩니다. 재료 가공, 시설 청소는 물론이고 제품 자체에도 많은 물이 사용됩니다.
4. 광업: 분진 억제, 슬러리 운반, 광물 분리 등 다양한 작업에서 많은 물을 사용합니다.
5. 석유 및 가스: 화석 연료 추출, 특히 수압 파쇄와 같은 방법에서는 상당히 많은 물이 사용됩니다.

해당 분야의 물 사용과 관련된 통계 는 상당히 놀랍습니다. 예를 들어, 약 1,000가구에 1시간 동안 전력을 공급할 수 있는 1 MWh의 전력을 생산하려면 전원에 따라 11,500리터 ~ 75,700리터(3,000갤런 ~ 20,000갤런)의 물이 필요합니다.

일상용품을 생산할 때에도 숨겨진 물 비용이 발생합니다. 예를 들어, 면 티셔츠 한 장을 만들 때 약 2,700리터(700갤런)의 물이 사용됩니다 . 이러한 분야에서 물 사용량을 몇 퍼센트만 줄여도 전체 물 소비량이 크게 감소할 수 있음을 알 수 있습니다.

다행히도 운영 생산성이나 품질에 영향을 주지 않는 다양한 수자원 절약 전략이 개발되고 있습니다. 이러한 전략은 크게 소비량 절감과 물 재사용이라는 두 가지 범주로 구분됩니다.

사람들이 에너지 사용 절감, 비싼 화학 물질 사용 등 다양한 방식으로 공정 효율을 높이기 위해 노력하는 것처럼, 가정 및 산업 분야에서도 물 사용량을 최소화하는 것이 중요합니다. 가정에서는 물 사용 효율이 높은 가전제품을 사용하고, 요리, 청소, 식물에 물주기, 목욕 등에서 물 사용을 엄격하게 제한하면 됩니다. 산업계에서는 물 사용 효율이 높은 장비를 설치하고, 철저한 감사를 통해 사업장 내에서 물 사용을 줄일 수 있는 부분을 파악하면 됩니다.

세척 작업 최적화

많은 산업 분야의 제조 시설에서는 주기적으로 공정 장비를 세척해야 합니다. 제조업체는 센서를 활용해 청소 주기를 최적화하여 불필요한 청소를 줄이고 효율을 높일 수 있습니다.

또한 많은 최신 플랜트 관리 소프트웨어 플랫폼에는 물 사용을 포함한 투입 비용과 자원을 최소화하는 최적화 기술을 지원하는 예측 모델링 기능이 탑재되어 있습니다. 이러한 모델에서 다양한 공정 파라미터를 조정하면 물 사용량을 줄이는 데 효과적이며, 제조업체가 최적의 운영 값을 파악하고, 제품 품질을 유지하며, 규제 요건을 준수할 수 있게 합니다.

이상적인 소재 선택

제조 운영 초기의 선택에 따라 물 소비량에 파급 효과가 생길 수 있습니다. 재활용 소재나 가공에서 물 사용량이 적은 소재 등을 선택하면 공급망 전체의 물 사용량을 줄일 수 있습니다.

누수 감지 및 수리

누수 감지와 수리는 해결하기 쉬워 보여서 가정과 산업계 모두에서 간과되는 경우가 많습니다. 특히 광범위한 배관 인프라가 있는 경우 누수 감지와 수리만으로 막대한 물 손실과 경제적 손해를 방지할 수 있습니다. 시스템을 정기적으로 점검하고 누수가 있을 경우 신속하게 수리를 진행해야 합니다.

대체 냉각 기술

발전 및 기타 산업에서 냉각용 물 사용량이 증가하면서 대체 냉각 방법의 개발이 가속화되고 있습니다. 예를 들어, 공랭식 및 하이브리드 냉각 시스템을 이용하면 물 사용량을 크게 줄이고 환경으로 배출되는 고온수의 양을 최소화할 수 있습니다.

앞서 설명한 직접 물 사용량 절감 방법 외에도 물 재사용 방법이 지역적으로, 심지어 단일 산업 시설 내에서도 점점 더 많이 활용되고 있습니다. 물을 재사용하면 같은 물을 여러 번 사용할 수 있어 그 효과가 배가되고, 결과적으로 전체적인 물 사용량을 줄일 수 있습니다.

산업계의 많은 분야에서 공정 폐수의 재활용 및 처리를 담수 취수의 지속 가능한 대안으로 활용할 수 있습니다. 용도에 따라 규제 장벽이 있을 수 있지만, 물을 버리지 않고 재사용하는 폐쇄형 루프 산업용수 시스템이 주목받고 있습니다. 예를 들어, 발전소에서 강으로 방류되는 고온의 냉각수를 처리하여 발전소 내에서 또는 산업, 농업 등 다른 용도로 재사용할 수 있습니다.

수자원 보존 전략에 필요한 경제적 투자는 기술, 구현 규모, 기존 인프라에 따라 달라집니다. 물 재사용을 위해서는 수집 및 처리 시스템에 대한 초기 투자가 필요합니다. 이와 같이 투자하면 지속 가능성 외에도 장기적인 비용 절감이라는 이점을 얻는 경우가 많습니다. 주로 물 사용량 감소와 폐수 처리 비용 절감의 결과입니다.

투명성이 높아지고 이해관계자의 의견이 적극 반영되는 지금은 물 절약이 사회적 책임을 실천하고 환경을 보호하는 행위입니다. 물 절약을 실천하면 지속 가능성을 중시하는 이해관계자의 관심을 끌고, 기업의 환경적 성과에 따라 구매 결정을 내리는 소비자의 공감을 얻을 수 있습니다.

산업계는 다음 다섯 가지 단계를 통해 담수 사용량을 줄이고 생태계 보호에 기여할 수 있습니다.

1. 물 사용 효율 감사 실시: 물 사용량이 가장 많은 업무부터 점검하십시오. 그런 다음 물 사용, 누수 및 재사용 가능성을 분석하십시오.
2. 오작동 해결: 물 낭비가 발생하는 누수 및 장비 고장을 수리하고, 물 사용량을 지속적으로 모니터링하여 개선이 필요한 부분을 파악하십시오.
3. 물 재사용 구현: 가능하면 생산 공정 내에서 또는 폐쇄 루프 시스템의 시설 내에서 물을 재순환하십시오. 또한 냉각, 관개와 같은 비음용 용도로 재사용할 수 있도록 폐수를 처리하십시오.
4. 비효율적인 장비 교체: 물 사용량을 줄이는 혁신적인 장비를 찾아서 설치하십시오.
5. 동종업계와 협업: 정부의 인센티브와 지원을 활용하여 업계 전체의 물 절약 논의 및 이니셔티브에 참여하십시오.

가정에서도 일상에서 비슷한 방법으로 물을 절약할 수 있습니다. 산업 현장에 종사하지 않는 사람이라면 가정에서 이러한 방법을 찾아보십시오.

아래의 사례는 특정 산업에 해당하는 보존 방법을 제시합니다.

• 제조: 물 사용 효율이 높은 냉각 시스템을 구현하고, 공정수를 재사용하고, 세척 과정을 최적화하십시오.
• 식음료: 물 절약형 식품 가공 기술을 도입하고, 세척 과정에서 물 사용량을 줄이며, 처리된 폐수를 관개용으로 재사용하십시오.
• 발전: 최신 냉각 기술을 도입하고, 냉각 시스템의 물 순환을 최적화하고, 비음용으로 산업 폐수를 재사용하십시오.

이러한 방식을 채택하는 산업 시설은 물 사용량을 줄이고, 운영 비용을 낮추고, 물 관리의 지속 가능성을 높일 수 있습니다.

강, 호수, 대수층의 취수량을 줄이면 수중 생태계의 섬세한 균형을 유지하고, 생물 다양성을 보호하며, 미래 세대를 위해 이러한 중요한 자연 자원을 보존하는 데 도움이 됩니다. 기업은 공정 최적화를 통해 비용을 줄일 수도 있습니다.

물 사용량을 줄이면 생명 유지에 가장 중요한 자원인 물을 보존하는 데 도움이 될 뿐 아니라, 에너지를 필요로 하는 제3자 물 처리 및 분배의 필요성을 줄여 탄소 배출량이 직접적으로 감소합니다.

물 절약은 중요한 환경적 및 경제 전략적 기회이며 사회적 이익도 상당합니다. 혁신적인 기술을 도입하고 효율적인 공정을 구축하여 물을 재사용하면 물 사용량을 줄이고, 지구 환경 보호와 자원 보존을 위한 전 세계적 노력에 동참할 수 있습니다.