Designed by 김재영, 강성우, 노종범(충남대학교)

1. 개요
모든 미래에 관련된 책과 보고서에 따르면 근 50년 안에 이뤄질 수 있는 환경문제 중 가장 대두되는 문제는 바로 ‘지하수 고갈에 따른 물 부족’ 이다. 산업화 이래로 무분별한 지하수 채취는 오랜 기간 동안 생성된 지하수원을 마르게 했고 결국 30년 안으로 물 부족 대란이 일어난다는 것이 미래학에서 전하는 말이다. 이에 ‘물 부족’이라는 이슈를 해결하기 위한 미래의 새로운 구조물을 상상하고 제안한다.

2. 등장배경

지하에는 인류가 직접 보지 못하는 광활한 물줄기 ‘수맥’, 전문용어로 ‘대수층’이 흐르고 있다. 이 ‘대수층’에 흐르는 물은 길을 따라 흘러가다 길이 없는 곳에서 고여 ‘지하수원’이 된다. 그러나 인류는 식수인 지하수원의 고갈이란 문제에 직면하게 되었다. 지하수원이 다시 채워질 때 까지 수백년이 걸리지만 ‘물 부족’ 대란은 근 50년 안에 예견된다.

‘물 부족’이란 명제 아래에 수많은 대책이 나오고 있지만 그 중 가장 대두되는 자원은 바로 수심 200m 아래에 존재하는 해양심층수다. 해양심층수는 이미 영원히 마르지 않을 하나의 물 자원이며 또한 일반 물보다 30배에 이르는 엄청난 미네랄을 함량하고 있어 사람들에게 ‘슈퍼 푸드’로서도 잘 알려져 있는 청정수다. 이번 작품은 바로 이 해양심층수를 고갈된 지하수원과 지하대수층에 연결하는 망을 구축함으로서 인류 의 ‘물 부족’ 문제를 영구적으로 해결할 수 있는 ‘지하속의 강’ 즉, ‘워터 네트워크’다.

3. 구조
첫 번째 구조물은 ‘해양심층수 공급소’다. 이 해양심층수 공급소는 해양심층수가 존재하는 수심 200M 아래의 지하에 건설되며 ▶해양심층수 취수▶해양심층수 염분정제▶펌프로 정제수 송수 등 크게 3가지 기능이 있다. 공급소의 크기는 그렇게 크지 않다. 한 번에 많은 물을 공급하는 게 아니라 24시간동안 끊임없이 물을 보내는 역할이 중점적으로 수행한다. 간단히 1차 정제된 심층수는 펌프로 보내진다. <관련기술: 해저건설기술, 내진기술>

두 번째 구조물은 ‘상승 기류 펌프’다. 주기능은 해양심층수 공급소에서 전달받은 해양심층수를 위로 올려 보내는 것이다. 이 구조물은 단지 연결고리로서의 역할을 할 뿐이며 그 외에 다른 기능은 없다. 이미 현존 펌프기술만으로도 충분히 해양심층수를 지상으로 올려 보낼 수 있다. 미래에는 효율성이 높은 새 펌프(히트펌프, 수포기압펌프 등)가 등장해 충분히 원하는 양의 물을 위로 올려 보낼 수 있을 것이다. <관련기술: 해저건설기술, 내진기술, 미래형펌프기술>

세 번째 구조물은 가장 핵심적 역할을 하는 ‘워터 커넥터’다. 그 중 메인기능은 바로 ‘해양심층수’와 ‘지하대수층‘ 간의 직접 연결이다. ’해양심층수 공급소‘에서 쏘아 올린 ’정제된 해양심층수‘는 펌프를 통해 이 ’워터 커넥터‘로 흘러 들어온다. 이 해양심층수는 ’워터 커넥터‘와 연결된 ’지하대수층‘에 퍼진다. ’지하대수층‘에 흐르는 해양심층수는 인공적인 지하수원 ’워터 센터‘에 고인다. ‘워터 커넥터’의 건설 위치는 해저든 지상이든 관계없다. 자신의 기능을 발휘할 수 있는 곳이면 어디든 가능하다. <관련기술: 측면건설기술, 암반시추기술>

마지막 구조물은 ‘워터 센터’다. ‘워터 센터’는 고갈된 지하수원의 공간에 건설되는 구조물이며 지하대수층에 흐르는 해양심층수가 최종적으로 모여드는 곳이다. 이 ‘워터 센터’는 또 다시 다른 지하대수층에 흐르거나 또는 지상의 관을 통해 각종 산업과 농경업 혹은 식수로 사용하게 된다. 이미 텅 빈 지하수원의 공간을 재활용하는 개념이기 때문에 거대한 시공이 따로 필요 없고 지하대수층과의 지속적 연결을 통해 전 국토로 해양심층수를 공급한다. 이 ‘워터 센터’는 자연적으로 생성된 ‘지하대수층’이란 길을 따라 또 다른 ‘워터 센터’와 연결된다. 이로써 최종적으로 전국적인 ‘워터 네트워크’를 구축하게 된다. <관련기술: 지하굴착기술>

4. 미래시나리오
<1단계>
(1) 나노 로봇을 통해 전국적인 지하대수층 지도를 만든다.
(2) ‘워터 센터’로 구성할 수 있는 지하수원을 찾는다.
(3) ‘해양심층수’와 잘 연결할 수 있는 지하대수층을 찾는다.
(4) 위의 조사 결과를 바탕으로 구조물들을 건설한다.

<2단계>
(5) 각 구조물들을 통해 물의 연결이 잘 되는지 확인한다.
(6) 모든 확인이 끝나면 ‘워터 센터’와 지상의 인공 수원과 연결한다.
(7) 인공 수원은 간단한 정제 후 각 가정에 흘려보낸다.
(8) 위의 과정을 반복하며 전국적인 ‘워터 네트워크’를 조성한다.

5. 관련기술설명
(1)해저건설기술
이미 두바이에 세계 최초의 해저호텔 ‘하이드로 폴리스’가 지어지고 있다. 이 사실로 미루어 보아 미래엔 해저 기술이 훨씬 더 능숙하게 변할 것이다.

(2)내진기술
일본은 지진으로 인한 위험이 가장 큰 원자력 발전소를 세계에서 지진이 가장 많은 지역에 건설했다. 이를 미루어보아 미래의 내진설계는 더욱 더 발전해 진도 8.0이상의 지진이 아니고서야 구조물이 붕괴하지 않을 것이다.

(3)미래형 펌프
현재 기술로도 해양심층수를 펌프로 끌어올릴 수 있다. 거기다 지금 나와 있는 논문에는 여러 가지 미래형 펌프 동작 원리가 발견되었다. 이 사실을 보면 미래에는 엄청난 양의 물 역시 펌프로 끌어올릴 수 있는 기술이 발견 될 것이다.

(4) 지하굴착기술
지하는 이미 미래의 공간이다. 벌써부터 지하 백화점, 지하 가스 발전소, 지하 음악관 등 다양한 시설이 들어서있다. 거기다 세계 최대 다이아몬드 광산은 수 km에 달하는 굴착을 성공했다. 이를 보면 앞으로 50년 후는 수 km의 지하 굴착은 크게 무리 없는 기술이라고 여겨질 것이다.