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과학과 물 관리 : 지구의 물 부족을 어떻게 해결해야 할까?

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책소개

물 순환과 물 부족 문제 대처를 위한 과학적 해결책을 제시하는 책

[과학과 물 관리]는 지구의 상황을 냉철하게 바라보면서 과학적이고 객관적 시선으로 수자원 정책의 허와 실을 살펴보고 실효성 있는 대책을 모색한다. 관개를 통한 농업은 엄청난 물이 필요한 농업을 위한 만병통치약일까? 선진국과 개발도상국 또는 빈국의 불평등한 물 공급을 어떻게 개선할 수 있을까? 버려지는 물을 붙잡아 자원으로 이용할 방법은 없을까? [과학과 물 관리]는 이 같은 물음에 대한 해답을 기술 개발과 물 사용 효용성, 자연 보존과 생태계의 회복 등 여러 측면에서 고찰한다.

출판사 서평

표면의 75%가 물로 덮인 행성에서 물은 과연 풍부하고 평등한 자원인가?

기후 변화로 인한 전 세계 강우 패턴의 변화, 서구적 생활양식의 도입 등으로 물 수요는 기하급수적으로 늘어 나지만 물 공급은 이에 부응하지 못할뿐더러 오히려 줄어든다. 피부로 와 닿는 심각성을 느끼지 못하고 있으나 방치하면 인류의 존폐마저 위협할 물 부족 위기 앞에서 전 지구적 물 관리 정책의 변화가 시급한 현실이다. [과학과 물 관리]는 이러한 지구의 상황을 냉철하게 바라보면서 과학적이고 객관적 시선으로 수자원 정책의 허와 실을 살펴보고 실효성 있는 대책을 모색한다. 관개를 통한 농업은 엄청난 물이 필요한 농업을 위한 만병통치약일까? 선진국과 개발도상국 또는 빈국의 불평등한 물 공급을 어떻게 개선할 수 있을까? 버려지는 물을 붙잡아 자원으로 이용할 방법은 없을까? [과학과 물 관리]는 이 같은 물음에 대한 해답을 기술 개발과 물 사용 효용성, 자연 보존과 생태계의 회복 등 여러 측면에서 고찰한다.
또한 그랜드쿨리 사업과 거대한 후버댐 건설 과정, 메콩 강 개발 사업, 오갈라라 대수층을 구하기 위한 노력, 그랜드캐니언에서의 실험 홍수, 아프리카 오지에 사는 힘바족의 댐 건설 반대 이야기, 강의 생명력을 복원하 고 자연을 되돌리기 위한 댐 해체 노력도 보여준다.

이 책의 구성

1 엔지니어링의 업적들

그랜드쿨리 사업과 전미 수로의 완성, 후버댐 건설 등 미국에서 1900년대 초반에 시행된 거대한 엔지니어링 사업과 계 획들을 개괄한다. 이러한 사업과 계획을 통해 인간이 강을 길들이고, 서부에서 농업을 예측 가능하고 경제적으로도 생 존력을 갖춘 전망 있는 사업이 되게 할 수 있었다.

2 거대 계획들
미국의 지역 사회에서 물 부족 현상이 자연의 공급 문제가 아니라 물 소비량의 증가에 따른 것임을 밝히면서 지하수 활 용과 개발, 대수층의 물 이용 가능성, 현대적 농법과 농업 기술 등을 통한 물 이용 효율성의 개발 가능성, 물 순환의 통제 등을 살펴본다.
강의 염분화로 인한 폐해를 조사하고, 염분 균형을 달성하기 위한 계획들도 알아본다.

3 변하는 경로
수자원 관리를 통한 세계 각국의 적절하고 믿을 만한 물 공급 방법이 무엇인지 관찰해본다.
경작지 증가와 곡물 수확량 증가, 다작 곡물의 재배, 물 이용량 예측 등 관개의 이점과 수인성 질병 등 관개로 인한 위험 성을 동시에 짚어본다. 또한 저마다 다른 환경과 상황에 처한 각국의 사례를 살펴보면서 댐 건설이 만성적 물 부족의 해 법이 될 수 있을지를 판단한다.
광대한 지하 저수지 오갈라라 대수층을 구하기 위한 다층적 노력과 강의 생태계 복원 노력의 일환으로 펼쳐진 그랜드캐 니언에서의 실험 홍수, 강을 회복시키기 위한 댐 해체 주장 등이 펼쳐진다. 댐 건설에 반대하는 아프리카 힘바족 이야기 도 흥미롭다.

4 새로운 행동 방식
기후 변화로 인한 미국 남서부 캘리포니아의 물 위기 해법 등을 알아본다. 수자원을 효과적으로 관리하고, 물에 대한 사 고방식과 정책을 바꿈으로써 치솟는 물 수요에 대처하고 대안적 물 이용을 탐구하는 모습이 나와 있다. '산타로사 간헐 천 재충전 사업' 등 하수를 깨끗한 에너지로 재생하고 지열 에너지로 편익을 확대한 사례도 보여준다.
리오그란데 강 복원 사업과 아랄 해 재건 사업의 이모저모도 살펴본다.

5 미래를 향하여
중수를 재사용하는 시스템, 지붕에 떨어진 물을 모으는 물탱크, 하수 처리와 재사용, 탈염 시설 증대 등으로 호주가 밀레 니엄 가뭄에 대처한 모습을 보여주면서, 기후 변화에 따른 가뭄 대책 등을 촉구한다. 지하수면의 안정화, 소금 용액 줄이 기 등으로 리오누에보 강의 염분 상승에 대처한 사례 등도 나와 있다. 과학자들이 탐구한 과거의 강우대와 그 이동 가능 성, 이에 따른 기후 변화 예측 등을 살펴보기도 한다.

목차

1 엔지니어링의 업적들
1-1 그랜드쿨리 사업
1-2 전미수로의 완성
1-3 후버댐 건설(1부)
1-4 후버댐 건설(2부)
1-5 중력의 힘 : 2002년의 후버댐

2 거대 계획들
2-1 지하수
2-2 물 한 방울까지 쥐어짜기
2-3 메콩 강 계획
2-4 물 순환의 통제
2-5 강의 염분화

3 변하는 경로
3-1 물
3-2 오갈라라 대수층 구하기
3-3 그랜드캐니언에서의 실험 홍수
3-4 댐을 내려놓자
3-5 대홍수 후
3-6 담수 위기에 직면하여
3-7 힘바족과 댐

4 새로운 행동 방식
4-1 메마른 땅에서
4-2 바싹 마른 정책 : 비는 캘리포니아의 물 부족에 도움을 줄 수 없다
4-3 떨어지는 물방울 모두 세기
4-4 더러운 물에서 깨끗한 에너지를
4-5 리오그란데 강 복원사업
4-6 아랄 해 재건 사업

5 미래를 향하여
5-1 다가오는 초대형 가뭄
5-2 물길을 내는 강물처럼 : 아르헨티나의 리오누에보 강
5-3 이동하는 강우대

본문중에서

전미 수로의 두드러진 특징은 세 가지다. 첫째, 콜로라도 강을 가로막아 만든 우회 댐이다. 이 댐으로 강물을 가두고, 강 물은 캘리포니아 쪽으로 물길을 돌린다. 둘째, 거대한 준설 시설이다. 그 시설은 물에 떠 있는 고체 물질 70퍼센트를 제거해 줄 것이다. 마지막으로, 수로 그 자체다. 수로는 초입의 길이가 80마일이나 될 것이고, 솔턴 소택지 남동쪽에 위치한 그 유명 한 임페리얼 관개 구역 내부에 자리한 토지에 필요한 물 대부분을 운반하게 될 것이다.
('1-2 전미 수로의 완성' 중에서)

미국의 지역 사회에서 늘어나는 물 부족 현상은 자연적 공급상의 어떤 중요한 변화에 따른 것이라기보다는 주로 물 소비 량의 증가로 인한 것이다. 미국 인구가 증가하고 있을 뿐 아니라 1인당 물 소비량은 훨씬 빠른 속도로 증가한다. 예를 들면 텍사스 주에서 1940년 이전 50년의 기간 동안 인구는 세 배 증가했는데, 그동안 산업과 도시에 사용된 물의 양은 30배 증가 했고, 관개용으로는 55배가, 수력용으로는 85배가 증가했다. 모든 용도를 합치면, 평균적으로 거의 71배 증가했다. 물 이용 에서 이런 증가 추세는 미국 전체에서 비슷하게 관찰되었다.
('2-1 지하수' 중에서)

댐을 이용한 자연 하천과 개울의 통제는 몇십 년 동안 물 관리의 지배적 방법으로 남겠지만 다른 공급의 원천들도 고려 할 가치가 있다. 이러한 원천들 가운데 가장 중요한 것은 지하수다. 지하수는 극지방을 빼면 세계의 담수 저장고의 핵심을 이룬다. 대체로 증발량이 강우량을 초과하는 건조한 국가에서 지하수는 유일하게 안정화된 자생적 공급원이다.
('3-1 물' 중에서)

세계의 미래 식량 요구량을 충족시키면서도 건조 지역과 반건조 지역에서 관개수 수요를 억제하려는 노력을 그러한 장 소에 '가상수'를 제공함으로써 뒷받침할 수 있다. 이 용어는 식품이나 상품을 생산하는 데 사용된 물의 양과 관련이 있다. 만 약 그런 상품들이 건조한 지역으로 수출된다면, 그 지역은 그런 상품들을 생산하기 위해 굳이 물을 쓸 필요가 없을 것이다. 따라서 수출 품목들은 수령 지역으로의 물의 이동을 나타내는 것으로 볼 수 있다. 즉 그 지역에 이른바 가상수를 제공하는 것이다.
가상수란 개념은 얼핏 보기에는 설명을 위한 도구 같지만, 상품 공급과 상품의 가상수 내용은 많은 건조한 국가들이 곡물 재배에 자신들의 급수를 피할 수 있게 도와준다. 이런 차원에서 볼 때 더 많은 물을 다른 목적에 사용할 수 있다. 가상수 개 념과 확장된 교역은 물 부족에 따른 많은 국제적 분쟁의 해결책을 가져다줄 수도 있다. 예를 들면 요르단은 상품으로 가상 수를 수입함으로써 이웃 나라인 이스라엘과 물로 인한 갈등의 여지를 줄일 수 있었다.
('3-6 담수 위기에 직면하여' 중에서)

물로 표면이 완전히 뒤덮이다시피 한 행성이 물 부족에 직면했다는 생각은 믿기 힘들다. 전 세계 물 97퍼센트는 인간이 나 곡물이 소비하기엔 소금기가 너무 많고, 나머지 대부분은 깊은 지하수나 빙하, 빙상에 갇혀 있어서 손길이 닿지 않는다. (...) 소금기 있는 물이나 소금물을 탈염하는 기술은 잘 개발되어 있지만 여전히 매우 비싸서 현재로서는 해안 근처의 부유 하고 건조한 지역에서만 선택이 가능한 옵션이다. 아라비아 걸프 만 등 일부 지역은 탈염분화에 의존하는 바가 크지만 그 공정은 전체 물 공급에 부차적으로만 기여한다. 전 지구적 취수의 0.2퍼센트에 못 미치는 양만을 공급하기 때문이다. (...) 최근에는 이런 물을 개발하고 재사용하는 데 초점을 맞추기 시작했다.
('4-3 떨어지는 물방울 모두 세기' 중에서)

만약 강우대가 지난 400년 동안 해왔던 것처럼 평균 속도로 계속 북쪽으로 이동한다면, 미국 중부도 상당한 강수량 변화 를 겪을 가능성이 있다. 일부 변화는 이미 시작되었다. 온실가스 농도가 계속해서 증가할 수밖에 없다면 21세기 들어 미국 남서부에서는 심각하게 지속되는 다년간의 가뭄이 새로운 정상 패턴으로 자리 잡게 될 것이다. 높아진 온도와 강우대 북쪽 을 향한 계속되는 이동은 강우대 북쪽에 놓인 아열대 건조 지대의 이동이라는 위협을 안겨준다. 이 지대는 현재 멕시코 북 부 지방을 가로질러 펼쳐져 있으며, 향후 미국 일부 지역이 포함될 수 있다. (...) 우리는 ITCZ 내부, 그 북쪽과 남쪽에 있는 열대 지방의 섬들에서 퇴적물 연구를 계속해나갈 것이다. 그리고 지난 1,000년을 통틀어 강우대 위치를 정확하게 파악하고, 다가오는 세대에는 그것이 어디에 있을지 예측하는 데 온갖 노력을 기울일 것이다.
('5-3 이동하는 강우대' 중에서)

저자소개

사이언티픽 아메리칸 편집부 [편저]
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길버트 화이트 Gilbert F. White, 지리학자, 미국국가과학상 수상
니콜라이 알라딘 Nikolay V. Aladin, 사해환경위원장(UNDP)
로버트 웹 Robert H. Webb, 애리조나대학교 교수
로버트 앰브로기 Robert P. Ambroggi, 모로코 왕립아카데미
로저 도일 Rodger Doyle, 과학 전문 기자
로저 르벨 Roger Revelle, 환경학자, 미국국가과학상 수상
마이클 콜리어 Michael P. Collier, 과학 저술가
매튜 해버거 Matthew Heberger, 태평양재단(PI) 상임연구원
멜라니 레나르트 Melaine Lenart, 환경 전문 저술가
세이어 A. N. Sayre, 미국 지질조사국 연구원
스커렛 R. G. Skerrett, [사이언티

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서울대학교 화학과를 졸업하고, 고려대학교 대학원 과학기술학협동과정에서 과학사회학 박사학위를 받았다. 현재 동국대학교 다르마칼리지 교수로 있다. 지은 책으로는 《세상을 바꾼 과학논쟁》이 있고, 옮긴 책으로 《H2O : 지구를 색칠하는 투명한 액체》, 《하늘과 땅 : 우주시대의 정치사》, 《과학적 실천과 일상적 행위》 등이 있다.

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