d라이브러리

“비가 많이 오네.”
강 주변을 지나가던 꿀록 탐정과 개코 조수가 갑작스런 소나기를 만났어요. 비를 피하기 위해 달리던 중 어디선가 싸우는 소리가 들렸지요.
“너 때문이잖아!”
살펴보니 개와 고양이가 싸우고 있었어요!
“무슨 일인가요?”

동화마을에 무슨 일이?

불어난 강물! 집에 돌아갈 수 있을까?

“수영 실력이 부족한 개 때문에 강을 못 건너게 됐어요.”
고양이의 말을 들은 개가 분노하며 강물을 가리켰어요.
“수영 실력이 부족해서가 아니에요! 비가 많이 와 강물이 불어나서 도저히 헤엄쳐서 강을 건널 수 없게 되었어요.”
꿀록 탐정이 분노에 찬 개의 이야기를 듣다가 고양이가 들고 있는 구슬을 발견하곤 흘끗 바라봤어요. 이 시선에 고양이가 말했죠.
“우리 할머니가 용왕 아들한테 선물 받은 구슬이에요. 그런데 얼마 전 강 건너에 사는 할머니가 구슬을 훔쳐 가 버렸죠. 제가 이 구슬을 되찾아 돌아가야 하는데, 강이 불어 집에 돌아가기가 어려워진 거예요.”
고양이가 눈물을 흘리며 구슬을 만졌습니다.
“처음 강을 건널 때 제가 구슬을 입에 물고 개는 저를 등에 업어 헤엄쳐서 왔는데, 이제 와서 개가 이번에는 헤엄쳐서 가기 어려울 것 같다는 거예요.”
고양이가 개 탓을 하기 시작하자 개도 고양이에게 화를 냈지요.
“너는 수영도 못하잖아!”
“여러분, 싸우지 마세요. 불어난 강물의 수위를 조절해 주면 돼요. 바로 댐을 이용해서요.”

통합과학
개념 이해하기

댐, 홍수를 막고 전기도 만든다!

댐은 강이나 계곡을 가로질러 물을 막아 놓은 둑이에요. 강물의 흐름을 막아 물을 저장하고, 비가 많이 내릴 때 상류의 물을 내보내 강물이 넘치는 범람을 막기도 해요. 댐 상류에 이 물을 모아 놓은 곳을 ‘저수지’라고 합니다. 저수지에 있는 물은 하천에 물이 부족할 때 끌어와 사용할 수 있어요. 이 물은 농사를 짓는 데에 활용되기도 하고, 사람이 마시는 식수 등 생활하는 데에도 쓰입니다. 댐의 한 종류인 ‘사방댐’은 자갈이 계곡 상류 쪽에서 무너져 내리는 것을 막아 산사태를 방지한답니다.

댐의 수문을 여닫으면 댐 상류의 강물 수위를 조절할 수 있어요. 비가 많이 내려 댐 상류의 수위가 높아지면 수문을 열어야 해요. 수문이 열리면 상류에 있던 물이 댐 너머 하류로 흘러가지요. 지난 8월 11일 강원도에서 최고 200mm가 넘는 폭우가 쏟아지면서 소양강에 있는 소양강댐의 수문을 2년 만에 열었습니다. 8일 동안 1초에 600t(톤)씩 물을 내려보내 상류의 홍수 발생을 막았지요.

댐은 상류와 하류의 수위 차를 이용해 전기도 만들어요. 댐에서 이러한 일을 하는 곳이 수력발전소입니다. 물이 수력발전소 안으로 흘러들어오면 수위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 물이 떨어지며 전기를 만들어냅니다. 물의 운동에너지가 전기에너지로 전환되는 거죠. 

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모래에 물을 저장한다? 샌드댐

댐은 물을 저장할 수 있지만, 가뭄이 발생하면 물이 쉽게 말라버리고 겨울에는 물이 얼어버릴 수 있다는 문제가 있었습니다. 9월 23일 한국건설기술연구원은 이 문제를 해결할 수 있는 샌드댐을 우리나라 최초로 개발했다고 발표했습니다.

샌드댐은 물이 통과할 수 없는 암석 틀에 모래와 자갈을 쌓아 넣은 구조로, 모래와 자갈을 물에 가라앉혀 물을 저장하는 시설이에요. 보통 사막처럼 강수량이 적은 지역에 설치돼 가끔 홍수가 발생했을 때 모래 입자 사이의 틈에 빗물을 저장해 두었다가, 가뭄이 발생하면 저장된 물을 방류하지요. 모래들 사이에는 작은 구멍이 뚫려 있는 관이 있는데, 모래 속의 물이 구멍을 통과해 관으로 들어오면 물을 방류할 수 있어요. 이 물은 모래층들을 통과하면서 이물질이 걸러져 식수로도 활용할 수 있답니다. 

샌드댐에 저장된 물은 모래 입자 사이에 갇혀 있기 때문에 공기에 그대로 노출돼 있는 물에 비해 증발이 잘 일어나지 않아요. 기존의 댐보다 더 많은 양의 물을 저장할 수 있는 거죠. 기온이 떨어져도 모래에 갇힌 물 입자가 쉽게 얼지 않아 겨울에도 물을 쉽게 빼내 사용할 수 있습니다.

한국건설기술연구원의 수자원하천연구본부 정일문 선임연구위원팀은 강원도 춘천시 북산면에 샌드댐을 설치했습니다. 춘천시는 2016년 2월에 계곡물이 얼고 식수가 고갈된 적이 있어요. 이번 샌드댐 설치로 춘천시는 가뭄이 발생해도 최소 10일 동안 물을 얻을 수 있게 되었습니다. 한국건설기술연구원의 김병석 원장은 “샌드댐을 설치로 깨끗한 물을 안정적으로 공급받을 수 있어 지역 주민의 삶의 질이 향상될 것”이라고 말했습니다.

에필로그

댐의 수문이 열리고 댐 상류의 물이 하류로 흘러갔어요. 개와 고양이가 건너야 하는 강의 수위도 점점 낮아졌지요. 
“꿀록 탐정님, 다시 헤엄을 쳐서 강을 건널 수 있을 것 같아요! 감사합니다.”
개가 들뜬 목소리로 말했어요. 고양이가 개의 등에 올라 탔습니다.
“아, 참! 구슬 가져가는 거 잊지 마세요!”
꿀록 탐정이 고양이의 입에 구슬을 넣어 줬어요. 개는 고양이를 업고 강을 무사히 헤엄쳐 건너갔답니다.