[미국] 브라운 공과대, 지표수 줄일 수 있는 방안 발견

도시 거주자에게 물을 제공하는 것이 훨씬 더 효율적이 될 수 있다고 라이스 대학교 연구원들은 건강한 폐수를 재활용해야한다고 말했다.

라이스(Rice)의 브라운 공과 대학(Brown School of Engineering) 연구진은 폐수를 다시 한 번 마실 수 있도록 재이용함으로써 하천, 저수지 또는 우물에서 지표수의 필요성을 28 % 줄일 수 있는 계획을 발견했다.

미래의 첨단 정화 시스템에 필요한 에너지 비용은 상당할 것이지만, 도시 폐수의 ‘직접적인  식재 재이용’으로 원거리에서 배송된 담수를 보충해 실현된 절감 효과는 비용을 보충하는 것 그 이상이다.

이러한 시스템의 환경적, 경제적 영향 및 이점에 대한 포괄적인 모델은 NEWT(National Technology Foundation-Backed Nanosystems Engineering Research Center for Nanotechnology-Enabled Water Treatment)와 관련된 라이스 연구원들에 의해 개발되었다.A[미국] 라이스 브라운 대학, 폐수 재이용으로 지표수 필요성 28% 줄일 수 있는 방안 개발

라이스 브라운 대학 연구자들에 따르면 도시 거주자에게 건강한 수준의 재이용 폐수를 포함해 물을 공급하는 것은 더욱 효율적일 수 있다고 말한다.

휴스턴을 모델로 삼아 라이스 브라운 공과 대학 연구진은 폐수를 재이용해 다시 한 번 마실 수 있게 함으로써 지표수의 28%를 줄일 수 있는 방안을 개발했다.

선진화된 고도정수시스템에 필요한 에너지 비용도 중요하지만 멀리 떨어진 곳에서 공급되는 신선한 물을 식수로 직접 재이용함으로써 실현되는 절감액은 필요한 에너지 비용보다 높다.

이러한 시스템의 환경적, 경제적 영향과 이점에 대한 종합적인 모델은 국립과학재단 지원을 받는 수처리를 가능하게 하는 나노기술(NEWT)을 위한 나노시스템 공학 연구센터와 관련된 라이스 대학 연구자들에 의해 개발되었다.

이것은 휴스턴의 폐수 처리시스템이 39개의 처리시설을 12개의 처리시설로 통폐합해 재구성할 수 있는지를 보여준다.

치린 리 라이스 브라운 대학 환경공학자는 "폐수를 식수수준으로 처리하기 위해 모든 기술을 이용할 수 있다"면서 "문제는 오늘날에도 여전히 비용이 비싸다는 것이다. 따라서 이 논문의 매우 중요한 부분은 전체적으로 재정이나 에너지에 맞추기 위해 기술이 얼마나 싸야하는가 이다"라고 말했다.

선진화된 수처리 방법은 NEWT와 관련된 라이스 대학을 포함한 많은 연구 기관의 과학자들이과 기술자들에 의해 집중적인 연구 대상이 되었다.

이 모델은 식수의 확보, 처리에 필요한 에너지, 품질 영향 없는 운반 비용, 그리고 이러한 요소들 사이에서 합리적인 균형을 찾으려는 시도 사이에 항상 절충이 있음을 보여준다. 이 연구는 이러한 상반된 목표를 평가하고 균형을 이루는 시스템을 찾기 위한 모든 가능성을 철저히 검토했다.

이 연구는 기성 도시를 위한 보다 경제적인 선택으로 보여지는 직접적인 식수 재이용에 대해서만 조사했지만, 최선의 운반 시스템을 구축하는 선택은 음용수와 비음용수를 분리해 공급하는 것이다.

그녀는 "식수를 개선하는 또 다른 방법은 이동 시간을 줄이는 것이다"라고 말했다. 분배 지점이 많은 체계에 의해 전달되는 물은 이동 중에 화학적, 생물학적 오염물질을 덜 흡수한다. 휴스턴은 이미 잘 분포된 폐수처리를 하고 있어 가정까지 식수의 이동시간을 단축시킬 것이라고 말했다.

라이스 환경 엔지니어인 킬린 리(Qilin Li)는 『자연 지속가능성』에 나타나는 연구의 저자이며, 루 리우(Lu Liu)는 포스트닥터 과정을 밟고 있다.

현재 휴스턴의 폐수처리 시스템 재구성 계획을 통해 처리시설 수를 39개에서 12개로 통합  하여 도시의 미래에 대비한 물분배 향상 방법을 보여준다.

루 리우는 “폐수를 식수 품질로 처리하는 데 필요한 모든 기술을 이용할 수 있다”면서 “문제는 오늘날 여전히 비용이 많이 든다는 것입니다. 따라서 이 논문의 매우 중요한 부분은 모든 것이 재정적, 에너지적으로 이해되기 위해 기술이 얼마나 저렴해야하는지 검토하는 것입니다”고 말했다.

고급 수처리는 NEWT와 라이스를 포함한 많은 기관의 과학자와 엔지니어에 의해 집중적으로 연구되는 주제다.

이 모델은 식수의 수집, 처리에 필요한 에너지, 품질에 영향을 미치지 않고 운송비용, 그리고 이러한 요인들 사이의 합리적인 균형을 찾으려고 노력할 때 항상 상충 관계가 있음을 보여준다. 이 연구는 이러한 상충되는 목표를 평가하고 균형을 이루는 시스템을 찾을 수 있는 모든 가능성을 철저히 조사했다.

 [출처 = Water World(https://www.waterworld.com/wastewater/reuse-recycling/article/14175052/water-recycling-reuse-could-dramatically-slash-cities-need-for-fresh-water-resources-research-shows) / 2020년 4월 30일]