물을 생산하지 않는다고? 과학기술이 이렇게 발전했는데?

 

물을 생산하지 않는다고? 과학기술이 이렇게 발전했는데?

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지구는 물을 "생산"하지 않습니다. 지구상의 물은 약 45억 년 전 지구가 형성될 때부터 존재해 온 그 물입니다. 현재 우리가 사용하는 물은 그때부터 순환하며 죽 유지되고 있는 그 물일 뿐입니다. 다시 말하지만 생산되지 않고 있습니다. 지구 시스템 내에서 끊임없이 순환할 뿐입니다. 이를 물의 순환(Water Cycle)이라고 하죠.

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세상에 대하여 우리가 더 잘 알아야 할 교양 83: 물, 아직도 부족할까? | 필립 스틸 - 교보문고

 

1. 지구는 물을 생산하지 않는다

물(H₂O)은 수소(H)와 산소(O) 원자가 결합하여 만들어집니다. 하지만 자연 상태에서 이러한 화학 반응으로 새로운 물이 대규모로 만들어지는 일은 거의 없습니다.

지구의 물은 주로 다음과 같은 두 가지 경로로 형성되었다고 추정됩니다:

● 지구 형성 초기: 지구 내부에서 방출된 수증기가 응축되면서 물이 형성.

● 우주에서 온 물: 혜성이나 소행성에 포함된 얼음이 충돌하면서 물이 추가로 유입.

이후 지구에 존재하는 물은 계속해서 순환하면서 재활용되고 있지만, 물의 총량 자체는 변화하지 않습니다.

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2. 물(H₂O)을 인공적으로 만드는 방법

물은 수소(H₂)와 산소(O₂)가 화학적으로 결합하여 형성됩니다. 이 과정은 화학적으로 가능합니다.

예를 들어, 수소와 산소를 결합시키면 물을 만들 수 있습니다.

화학 반응식:

2H2+O2→2H2O+에너지(열)

2H2 +O2→2H2O+에너지(열)

이 반응은 매우 간단해 보이지만, 실제로는 여러 가지 문제점이 있습니다.

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3. 인류는 왜 물을 대규모로 생산하지 않는가?

(1) 수소의 문제

물을 만들기 위해서는 수소(H₂)가 필요합니다. 그러나 수소는 자연 상태에서 기체로 존재하지 않고, 물(H₂O)이나 화합물 형태로 존재합니다. 수소를 얻기 위해서는 이미 존재하는 물을 전기분해하거나 화합물을 분리해야 합니다.

● 문제: 수소를 얻는 과정에서 많은 에너지가 소모됩니다. 즉, 물을 만들기 위해 물을 사용해야 하는 역설적인 상황이 발생합니다.

(2) 산소의 문제

산소(O₂)는 대기 중에 풍부하지만, 수소와 결합시키는 과정에서 매우 높은 온도와 에너지가 필요합니다. 이 과정은 통제되지 않으면 폭발을 일으킬 위험이 있습니다.

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