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비가 온 뒤 깊은 산 속 옹달샘 물은 흙탕물이다. 조난을 당해 당분간 아무도 도와줄 수 없는 상황이라고 하면 식수부터 만들어야 한다. 어떻게 흙탕물을 깨끗한 물로 만들 수 있을까. 주변에서 쉽게 구할 수 있는 자갈, 모래, 숯으로 정수기를 만들어보자.

■왜 그럴까?

흑탕물은 일종의 혼합물이다. 이러한 혼합물을 순수한 물과 무해한 성분만을 남기고 오염물을 제거해 분리하는 것이 물의 정화과정이다. 자연에서 더럽혀진 물은 대부분 자연적으로 정화된다. 강이나 호수에서 큰 먼지나 흙가루가 밀도차에 의해 바닥으로 가라앉고, 유기 물질은 공기중의 산소에 의해 산화된다. 또 더러워진 물이 강물이나 호수의 깨끗한 물과 합쳐지면서 묽어져서 오염도가 낮아지는 것도 대표적인 정수과정이다.

이 실험에서 마든 정수기 모형은 지표수가 지하로 흘러 들어가면서 정화되는 것을 보여준다. 더러운 물이 땅 속으로 스며들면 크기가 큰 먼지 알갱이들이 걸러진다. 그리고 깨끗한 모래층이나 석탄층을 느린 속도로 지나면서 물 속의 오염물질들이 제거된다. 자갈과 굵은 모래, 고운 모래 등을 쌓은 것은 이러한 자연적 정수방법을 축소시킨 것이다.

그러면 활성탄은 어떤 역할을 하는 것일까. 활성탄은 다공성 물질로 표면적이 넓어 먼지를 비롯한 미세한 물질을 잘 흡착해 오염 물질을 제거하는데 사용된다. 간장을 담글 때 숯을 띄우거나 우물 바닥에 숯을 두어 불순물을 제거한 것도 같은 이유다.