WEBVTT

00:00:00.873 --> 00:00:02.817
저는 위스콘신 북부에서 자라며

00:00:02.841 --> 00:00:06.650
자연스럽게 미시시피 강과 
유대를 맺었습니다.

00:00:07.167 --> 00:00:08.341
어릴 적,

00:00:08.365 --> 00:00:10.402
제 자매와 저는 누가 더 빠르게

00:00:10.506 --> 00:00:16.250
미시시피 강의 철자를 말할 수 
있는지 겨루곤 했습니다.

00:00:17.115 --> 00:00:18.679
초등학교 때는

00:00:18.703 --> 00:00:23.244
초기에 미시시피 강을 탐험했던 사람들과 
그들의 업적에 대해 배울 수 있었습니다.

00:00:23.268 --> 00:00:27.078
자크 마르케트와 루이 졸리에가
어떻게 오대호와 미시시피 강과

00:00:27.102 --> 00:00:30.171
그 지류를 이용해 
미국 중서부를 발견하고

00:00:30.195 --> 00:00:33.395
멕시코 만으로 통하는 무역로를 
지도로 그렸는지 배웠습니다.

00:00:34.466 --> 00:00:35.910
대학원 시절엔,

00:00:35.934 --> 00:00:38.115
미시시피 강을

00:00:38.159 --> 00:00:40.163
미네소타 대학의 연구실 창밖으로

00:00:40.187 --> 00:00:42.914
내다보는 행운을 누렸습니다.

00:00:43.680 --> 00:00:47.080
대학원에서는 5년간 
미시시피 강에 대해 배웠습니다.

00:00:47.425 --> 00:00:49.742
미시시피 강의 변덕스러운 기질과

00:00:49.766 --> 00:00:52.861
어디쯤에서 갑자기 
강둑을 넘어 범람하는지

00:00:52.885 --> 00:00:55.186
물이 넘쳐 흐르고 얼마 지나지 않아

00:00:55.210 --> 00:00:57.410
말라붙은 강가가 보인다는 
사실도 깨달았습니다.

NOTE Paragraph

00:00:58.218 --> 00:01:00.980
오늘날 저는 물리 유기화학자로서

00:01:01.004 --> 00:01:03.035
제가 배운 것을 바탕으로

00:01:03.059 --> 00:01:06.245
인간의 활동이 야기할 수 있는 
과도한 소금으로부터

00:01:06.269 --> 00:01:09.399
미시시피와 같은 강을 보호하는데
열중하고 있습니다.

00:01:10.374 --> 00:01:11.549
아시다시피

00:01:11.573 --> 00:01:15.920
소금이 강의 담수를 
오염시킬 수 있기 때문입니다.

00:01:16.422 --> 00:01:22.264
강의 담수는 염분농도가 
겨우 0.05%입니다.

00:01:22.677 --> 00:01:25.700
이 정도 염도는 마시기에 안전합니다.

00:01:26.296 --> 00:01:30.276
하지만 지구상의 물 대부분은 
바다에 저장되어 있고,

00:01:30.300 --> 00:01:34.322
바닷물의 염분 농도는 
3%를 넘습니다.

00:01:34.346 --> 00:01:37.506
바닷물을 마시게 되면 
금새 메스꺼움을 느낄 수 있죠.

00:01:38.427 --> 00:01:43.061
만약 우리가 지구에 있는 바닷물과

00:01:43.085 --> 00:01:46.363
강물의 총량을 비교하기 위해

00:01:46.387 --> 00:01:49.331
지구의 모든 바닷물을

00:01:49.355 --> 00:01:52.133
올림픽 경기장 크기의 
수영장에 담았다고 가정하면

00:01:52.157 --> 00:01:56.523
강물은 겨우 1갤런(3.8 리터) 짜리 
물병에 들어갈 정도입니다.

00:01:57.095 --> 00:02:00.007
강물이 얼마나 소중한 
자원인지 알 수 있습니다.

NOTE Paragraph

00:02:00.031 --> 00:02:02.864
하지만 우리는 강물을 
소중한 자원으로 취급하고 있나요,

00:02:02.888 --> 00:02:05.157
아니면 문 앞에 놓고 
신발을 터는데 사용하는

00:02:05.181 --> 00:02:08.394
오래된 깔개처럼 소홀히 
다루고 있을까요?

00:02:09.244 --> 00:02:13.403
강을 그런 낡은 깔개처럼 다루면 
심각한 결과를 초래하게 됩니다.

00:02:13.427 --> 00:02:14.627
한번 보겠습니다.

00:02:15.022 --> 00:02:19.022
아주 조금밖에 안 되는 소금이 어떤 
영향을 미칠 수 있는지 보겠습니다.

00:02:19.530 --> 00:02:21.794
찻숟가락 하나 분량의 소금을

00:02:21.818 --> 00:02:25.260
올림픽 수영장 크기에 
해당하는 바닷물에 넣어도

00:02:25.284 --> 00:02:27.550
그 염도는 크게 달라지지 않습니다.

00:02:28.085 --> 00:02:30.315
하지만 같은 양의 소금을

00:02:30.339 --> 00:02:33.331
3.8리터 크기 물병에 
담긴 강물에 넣으면

00:02:33.355 --> 00:02:36.402
순식간에 염도가 너무 
높아져 마실 수 없게 됩니다.

00:02:37.149 --> 00:02:38.371
여기서 핵심은

00:02:38.395 --> 00:02:44.061
강물은 바닷물에 비교해 
부피가 너무 작기 때문에

00:02:44.085 --> 00:02:46.704
인간의 활동에 특히 취약하므로

00:02:46.728 --> 00:02:49.461
강물을 보호해야 한다는 것입니다.

NOTE Paragraph

00:02:50.117 --> 00:02:52.482
최근 저는 전 세계 강의 
상태를 확인하기 위해

00:02:52.506 --> 00:02:55.585
문헌을 조사했습니다.

00:02:55.609 --> 00:02:58.839
물이 부족하고 산업 발전에 
치중하는 지역일수록

00:02:58.863 --> 00:03:03.736
강이 병들어 있으리라
충분히 예상할 수 있었습니다.

00:03:03.760 --> 00:03:06.627
예상대로 중국 북부와 
인도의 상태가 나빴습니다.

00:03:07.736 --> 00:03:12.146
하지만 저를 놀라게 한 것은 
2018년의 글이었는데,

00:03:12.170 --> 00:03:16.734
미국 전역에서 표본으로 추출되었다는

00:03:16.758 --> 00:03:19.321
232개 하천 시료 채취 지역에 
대한 내용이었습니다.

00:03:19.345 --> 00:03:21.000
그 지역 가운데

00:03:21.024 --> 00:03:24.515
37%의 장소에서 염분 농도가 
증가하고 있었습니다.

00:03:25.204 --> 00:03:26.926
더 놀라운 점은

00:03:26.950 --> 00:03:29.783
가장 높은 염도 상승을 보인 지역이

00:03:29.807 --> 00:03:32.712
미 동부였던 반면에


00:03:32.736 --> 00:03:34.767
기후가 건조한 남서부에서는 
그렇지 않았다는 사실입니다.

00:03:35.480 --> 00:03:38.101
저자는 동부에서 염도가 높아진 이유가

00:03:38.125 --> 00:03:42.854
제설작업을 하는 데 소금을 
사용하기 때문이라고 상정합니다.

00:03:43.751 --> 00:03:46.349
염분 상승의 다른 이유로 


00:03:46.373 --> 00:03:49.506
공업 폐수의 염분이 
섞여들었을 가능성도 있습니다.

NOTE Paragraph

00:03:50.084 --> 00:03:55.382
여기서 볼 수 있듯 
인간의 활동은 강의 담수를

00:03:55.406 --> 00:03:57.906
바닷물처럼 바꿀 수 있습니다.

00:03:57.930 --> 00:04:01.413
너무 늦기 전에 조치를 
취해야 합니다.

00:04:02.231 --> 00:04:04.056
이에 제안하고자 합니다.


NOTE Paragraph

00:04:04.942 --> 00:04:09.251
우리는 3단계의 하천 보호
메커니즘을 취할 수 있습니다.

00:04:09.275 --> 00:04:14.335
공업 용수 사용자가 
이 보호 메커니즘을 실천한다면,

00:04:14.359 --> 00:04:18.533
강을 훨씬 더 안전하게 
지킬 수 있습니다.

00:04:18.899 --> 00:04:21.310
이 메커니즘의 첫 단계는

00:04:21.334 --> 00:04:23.823
물 재순환과 재사용 작업을 도입해

00:04:23.847 --> 00:04:27.810
강에서 물을 적게 추출하는 것입니다.

00:04:28.403 --> 00:04:29.561
두 번째 단계는

00:04:29.585 --> 00:04:33.593
염분이 있는 공업 폐수에서 
소금을 추출해서

00:04:33.617 --> 00:04:37.132
복원한 다음, 다른 용도로 
재사용하는 것입니다.

00:04:37.695 --> 00:04:41.760
세 번째로, 소금 소비자들을 
변화시켜야 합니다.

00:04:41.784 --> 00:04:44.839
지금처럼 광산에서 소금을 얻는 대신

00:04:44.863 --> 00:04:49.447
앞에서 재활용된 소금을
사용하게 하는 겁니다.

00:04:49.942 --> 00:04:53.418
이 3단계의 보호 메커니즘은 
이미 시행되고 있습니다.

00:04:53.442 --> 00:04:56.381
중국 북부와 인도에서 
오염된 강을 복원하기 위해

00:04:56.405 --> 00:04:58.568
이 방법을 도입했습니다.

00:04:59.123 --> 00:05:00.647
하지만 제가 제안하고자 하는 바는

00:05:00.671 --> 00:05:04.877
이 방법을 사용해 
우리 강을 보호하자는 겁니다.

00:05:04.901 --> 00:05:07.435
강을 복원시킬 필요가 없도록 말이죠.

00:05:08.159 --> 00:05:11.595
좋은 소식은 우리에게 
그런 기술이 있다는 겁니다.

00:05:11.619 --> 00:05:13.000
바로 막을 가지고 있습니다.

NOTE Paragraph

00:05:13.532 --> 00:05:16.762
물과 소금을 분리하는 막입니다.

00:05:17.593 --> 00:05:20.728
막은 이미 수 년간 사용되어 왔으며,

00:05:20.752 --> 00:05:24.448
입자의 크기나 물질의 
전하에 따라 여과하는

00:05:24.448 --> 00:05:28.029
폴리머 소재의 거름막입니다.

00:05:28.371 --> 00:05:31.895
소금과 물을 분리하는데 사용하는 막은

00:05:31.919 --> 00:05:34.942
일반적으로 전하를 사용합니다.

00:05:34.966 --> 00:05:37.569
이 막은 음전하를 띄면서,

00:05:37.593 --> 00:05:40.434
소금에 녹아있는

00:05:40.458 --> 00:05:42.525
음전하 염화 이온을 밀어냅니다.

00:05:43.974 --> 00:05:48.426
앞서 말했듯 막은 
이미 수년간 사용되었으며

00:05:48.450 --> 00:05:55.433
지금도 분당 2,500만 갤런(약 9,500만 리터)의 
물을 정수하고 있습니다.

00:05:55.457 --> 00:05:57.372
실제로는 그보다 많습니다.

00:05:57.770 --> 00:05:59.170
하지만 더 많은 
일을 할 수 있습니다.

NOTE Paragraph

00:06:00.254 --> 00:06:04.952
이 막은 역삼투의 원칙을 따릅니다.

00:06:05.421 --> 00:06:10.426
삼투 현상은 우리의 몸에도 
일어나는 자연스러운 과정으로,

00:06:10.450 --> 00:06:12.268 line:1
사람의 세포가 
작동하는 방식이기도 합니다.

00:06:12.292 --> 00:06:15.714 line:1
삼투 현상은 서로 다른 염도를

00:06:15.738 --> 00:06:19.316
두 단계로 각각 다른 공간에 
나누는 것입니다.

00:06:19.340 --> 00:06:21.410
하나는 낮은 염도이고

00:06:21.434 --> 00:06:23.504
다른 하나는 높은 염도입니다.

00:06:23.528 --> 00:06:27.562
그리고 반투막이 두 공간을 나눕니다.

00:06:27.871 --> 00:06:30.307
자연스러운 삼투 과정에서

00:06:30.331 --> 00:06:34.341
액체가 반투막을 통과하여

00:06:34.365 --> 00:06:36.286
염도가 낮은 곳에서

00:06:36.310 --> 00:06:38.778
염도가 높은 곳으로

00:06:38.802 --> 00:06:41.309
양쪽의 염도가 
일치할 때까지 이동합니다.

NOTE Paragraph

00:06:42.437 --> 00:06:46.112 line:1
다음으로 역삼투는 삼투가 반대로 
진행되는 자연 과정입니다.

00:06:46.136 --> 00:06:48.260 line:1
삼투를 반대로 진행시키기 위해

00:06:48.284 --> 00:06:53.138 line:1
염도가 높은 쪽에 압력을 가해

00:06:53.162 --> 00:06:56.741 line:1
액체가 반대 방향으로 
옮겨가게 하는 것입니다.

00:06:57.130 --> 00:07:00.559 line:1
따라서 염도가 높은 부분의 
염도는 더욱 올라가고

00:07:00.583 --> 00:07:01.963 line:1
밀도도 높아지며

00:07:01.987 --> 00:07:05.983
염도가 낮은 부분은 염도가 
없는 물로 정수됩니다.

00:07:06.436 --> 00:07:11.253
역삼투를 공업 폐수에 사용하면

00:07:11.277 --> 00:07:15.879
공업 폐수를 최대 95%까지 
순수한 물로 바꿀 수 있습니다.

00:07:15.903 --> 00:07:20.116
오직 5%만의 농축된 
소금 혼합물만 제외하고 말이죠.

00:07:21.022 --> 00:07:24.339
하지만 이 5%의 
농축된 소금 혼합물은

00:07:24.363 --> 00:07:25.513
폐기물이 아닙니다.

00:07:25.879 --> 00:07:28.581
과학자들은 특정한 
염분만 통과할 수 있고

00:07:28.605 --> 00:07:32.032
다른 물질은 통과할 수 없게 변형시킨

00:07:32.032 --> 00:07:34.122
막을 만들었습니다.

00:07:34.939 --> 00:07:36.273
이 막은

00:07:36.297 --> 00:07:39.395
일반적으로 나노여과 막이라 부르는데

00:07:39.419 --> 00:07:42.752
이것을 사용하면 
5%의 농축된 염분 용액이

00:07:42.776 --> 00:07:46.267
정제된 염분 용액으로 바뀝니다.

00:07:46.863 --> 00:07:51.934
즉, 역삼투와 나노여과 막을 사용해서

00:07:51.958 --> 00:07:54.434
공업 폐수 전체를 물과 소금이라는

00:07:54.458 --> 00:07:58.228
자원으로 바꿀 수 있다는 뜻입니다.

00:07:58.633 --> 00:08:00.247
이를 통해,

00:08:00.271 --> 00:08:04.668
하천 보호 메커니즘 1단계와 
2단계의 토대를 세울 수 있습니다.

NOTE Paragraph

00:08:05.557 --> 00:08:10.160
이러한 방법을 제가 공업용수 
사용자 몇 분에게 소개했을 때,

00:08:10.184 --> 00:08:12.871
일반적인 반응은 다음 같았습니다.

00:08:12.895 --> 00:08:15.561
“좋아요, 그런데 누가 내 소금을 
가져다 씁니까?”

00:08:16.014 --> 00:08:19.014
따라서 세 번째 단계가 
무척 중요합니다.

00:08:19.038 --> 00:08:22.818
광산에서 나온 암염을 
사용하는 소비자들이

00:08:22.842 --> 00:08:25.548
재활용 소금을 사용하도록 
변화시켜야 합니다.

00:08:26.080 --> 00:08:28.707
그럼 누가 이 소금을 사용할까요?

00:08:29.056 --> 00:08:31.326
2018년,

00:08:31.350 --> 00:08:36.249
저는 미국에서 사용된 
소금의 43%가

00:08:36.273 --> 00:08:39.519
제설 목적의 소금으로 쓰였다는 
사실을 알게 되었습니다.

00:08:40.289 --> 00:08:43.553
39%는 화학 산업에서 사용했습니다.

NOTE Paragraph

00:08:43.577 --> 00:08:46.410
이 두 부문에서의 사용내역을 
한 번 볼까요.

00:08:46.927 --> 00:08:49.934
저는 놀랐습니다.

00:08:49.958 --> 00:08:53.117
2018년과 2019년 겨울,

00:08:53.141 --> 00:08:56.094
무려 백만 톤의 소금이

00:08:56.118 --> 00:09:00.161
펜실베이니아주의 
도로에 사용되었더군요.

00:09:01.315 --> 00:09:03.114
소금 백만 톤은


00:09:03.138 --> 00:09:06.338
엠파이어 스테이트 빌딩의 
2/3를 채우기 충분한 양입니다.

00:09:07.030 --> 00:09:10.802
지상에서 채굴한 소금 백만 톤을

00:09:10.826 --> 00:09:12.524
도로에 뿌리고 


00:09:12.548 --> 00:09:16.490
그 소금은 다시 환경과 
강으로 씻겨 나갑니다.

00:09:17.625 --> 00:09:21.022
따라서 저의 제안은

00:09:21.046 --> 00:09:24.666
적어도 공업 폐수에서 
추출한 소금을 사용하여

00:09:24.690 --> 00:09:27.102
폐수가 강으로 흘러 
들어가는 것을 방지하고

00:09:27.126 --> 00:09:30.180
대신 도로를 제설하는데 
사용하자는 것입니다.

00:09:30.204 --> 00:09:32.954
그러면 최소한 봄에 
소금 섞인 빙판이 녹기 시작해서

00:09:32.978 --> 00:09:35.728
염분 높은 물이 도로에서 
강으로 흘러 들어갈 때

00:09:35.752 --> 00:09:38.006
최소한 강은 그 염분에 저항하기 위해

00:09:38.030 --> 00:09:40.577
좀 더 나은 상태를 
유지할 수 있을 것입니다.

NOTE Paragraph

00:09:42.053 --> 00:09:43.434
화학자로서

00:09:43.458 --> 00:09:47.568
제가 더 흥분되는 것은

00:09:47.592 --> 00:09:52.274
화학 산업계에 소금 순환의 개념을 
소개할 기회 때문입니다.

00:09:53.052 --> 00:09:57.449
클로르 알칼리 산업이 
여기에 완벽하게 들어맞습니다.

00:09:58.028 --> 00:10:01.498
클로르 알칼리 산업은 
에폭시의 원료이며,

00:10:01.522 --> 00:10:04.376
우레탄과 용제를 비롯해

00:10:04.400 --> 00:10:08.040
우리가 일상에서 사용하는 
많은 다양한 제품에 들어갑니다.

00:10:08.593 --> 00:10:12.928
그리고 클로르 알칼리 산업은 
염화나트륨을 핵심 재료로 사용합니다.

00:10:13.934 --> 00:10:16.236
따라서 이 아이디어는


00:10:16.260 --> 00:10:18.649
우선, 이 과정에 적용되는 
선형 경제를 살펴봅시다.

NOTE Paragraph

00:10:18.673 --> 00:10:22.006
생산업체가 광산에서 소금을 구매하면,

00:10:22.030 --> 00:10:24.085
소금은 클로르 알칼리 공정을 거쳐

00:10:24.109 --> 00:10:26.069
기초 화학물질이 됩니다.

00:10:26.093 --> 00:10:28.831
그리고 기초 화학물질은 
다른 새로운 상품이나

00:10:28.855 --> 00:10:30.788
더 기능적인 제품이 됩니다.

00:10:31.300 --> 00:10:33.982
그러나 이 전환 과정에서

00:10:34.006 --> 00:10:37.815
종종 부산물로 소금이 다시 나오고

00:10:37.839 --> 00:10:40.237
이 소금은 공업 폐수에 
섞여 들어갑니다.

00:10:41.402 --> 00:10:46.497
따라서 핵심은 우리가 
순환성을 도입함으로써

00:10:46.521 --> 00:10:51.371
물과 소금을 공업 폐수와 공장에서

00:10:51.395 --> 00:10:52.815
재활용할 수 있고

00:10:52.839 --> 00:10:56.910
그것을 클로르 알칼리 공정 착수에
다시 보낼 수 있다는 것입니다.

00:10:58.388 --> 00:10:59.594
순환하는 소금이죠.

NOTE Paragraph

00:10:59.936 --> 00:11:02.078
이게 얼마나 큰 효과를 낼까요?

00:11:02.420 --> 00:11:04.849
한 가지 예를 들어보겠습니다.

00:11:04.873 --> 00:11:08.359
전 세계에서 생산하는 
프로필렌 옥사이드의 50%는

00:11:08.383 --> 00:11:10.835
클로르 알칼리 공정을 
거쳐 생산됩니다.

00:11:11.379 --> 00:11:16.616
연간 총 5백만 톤의 
프로필렌 옥사이드가

00:11:16.640 --> 00:11:18.849
전 세계적으로 생산되는 것이죠.

00:11:19.768 --> 00:11:23.926
땅에서 채굴한 
5백만 톤의 소금이

00:11:23.950 --> 00:11:27.839
클로르 알칼리 공정을 거쳐 
프로필렌 옥사이드가 되고,

00:11:27.863 --> 00:11:29.553
그 과정에서,

00:11:29.577 --> 00:11:33.801
5백만 톤의 소금이 
폐수로 들어갑니다.

00:11:34.547 --> 00:11:36.031
소금 5백만 톤은 


00:11:36.055 --> 00:11:39.452
엠파이어 스테이트 빌딩 
세 채를 채울 수 있는 양입니다.

00:11:39.794 --> 00:11:41.794
이 양은 연간 기준입니다.

00:11:42.157 --> 00:11:47.696
따라서 소금 순환이
과도한 염분 배출되는 것으로부터

00:11:47.720 --> 00:11:51.637
우리의 강을 지키는 
장벽이 될 수 있음을 알 수 있습니다.

NOTE Paragraph

00:11:52.446 --> 00:11:54.035
아마 의문이 드실 수 있을 겁니다.

00:11:54.059 --> 00:11:58.049
“글쎄, 막이 나온지 
몇 년이나 됐다는데,

00:11:58.073 --> 00:12:02.178
어째서 사람들은 폐수 재사용을
시행하지 않는 거죠?”

00:12:02.741 --> 00:12:04.772
글쎄요, 중요한 것은,

00:12:04.796 --> 00:12:07.709
폐수 재사용을 시행하려면
비용이 든다는 점이고,

00:12:08.114 --> 00:12:09.700
다음으로,

00:12:09.724 --> 00:12:12.886
이런 지역에서는 물의 가치가 
경시되기 때문입니다.

00:12:13.323 --> 00:12:14.657
너무 늦을 때까지요.

00:12:15.244 --> 00:12:19.783
사람들이 담수를 지속적으로 
사용할 수 있게 계획하지 않으면

00:12:19.807 --> 00:12:22.164
심각한 결과를 초래할 것입니다.

00:12:22.188 --> 00:12:25.340
세계에서 가장 거대한 
화학 제조업체 중 하나가

00:12:25.364 --> 00:12:29.027
작년 2억 8천만 달러의 
손해를 봤습니다.

00:12:29.051 --> 00:12:33.040
독일에서 라인 강의 수위가 
낮아졌기 때문인데요.

00:12:33.995 --> 00:12:37.855
남아프리카 공화국 
케이프타운의 주민들은,

00:12:37.879 --> 00:12:42.077
매년 수원을 마르게하는 가뭄을 겪으며

00:12:42.101 --> 00:12:45.368
화장실 물도 내리지 말라는 
요청을 받았습니다.

NOTE Paragraph

00:12:46.292 --> 00:12:48.077
여기 볼 수 있듯이

00:12:48.101 --> 00:12:50.315
막을 이용한 해결책이 있습니다.

00:12:50.339 --> 00:12:54.766
깨끗한 물을 제공할 수 있고

00:12:54.790 --> 00:12:57.004
순수한 소금을 제공할 수 있습니다.

00:12:57.028 --> 00:12:59.172
막으로 물과 소금을 재활용하여

00:12:59.196 --> 00:13:02.433
다음 세대가 살아갈 수 있도록
우리의 강을 보호합시다.

NOTE Paragraph

00:13:02.734 --> 00:13:03.893
감사합니다.

NOTE Paragraph

00:13:03.917 --> 00:13:06.611
(박수)