바닷물

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1. 개요

바닷물은 지구 표면의 약 70%를 덮고 있는 물로, 다양한 염분과 미네랄을 포함하고 있다. 바닷물은 지역에 따라 염분 농도가 다르지만, 염분비는 대체로 일정하며, 주요 성분으로는 나트륨, 염소, 마그네슘, 황산염 등이 있다. 바닷물은 식수, 산업 용수, 냉각수, 광물 추출 등 다양한 용도로 활용되며, 해양 생태계의 중요한 구성 요소이다. 그러나 해양 오염, 기후 변화, 해양 산성화와 같은 문제로 인해 지속 가능한 이용에 대한 노력이 필요하다.

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바닷물
개요
정의	바다 또는 대양의 물
염분	평균적으로 리터당 약 의 용해된 고형물 (3.5%) 함유
주요 이온	(염화물) (나트륨) (마그네슘) (황산염) (칼슘) (칼륨) (브롬화물) (스트론튬) (플루오린화물)
온도	섭씨 (결빙점 이상에서 가장 높은 밀도) 섭씨 (일반적인 해수 결빙점) 남극해 표면에서 섭씨 까지 관찰됨
밀도 변화	온도-염도 다이어그램 참조
염분 변화	대서양 및 태평양의 위도에 따른 염분 변화 그림 참조
화학적 특성
성분	(물)
탄산 이산화탄소 시스템 분석 핸드북	탄산 이산화탄소 시스템 분석 핸드북

2. 염도

바닷물의 염도는 평균 3.1%에서 3.8% 사이이며, 지역에 따라 차이가 있다. 염분비는 대체로 일정하며, 이를 염분비 일정의 법칙이라고 한다.

해수는 3.5% 정도의 염분을 포함한다. 이는 지구가 형성되어 바다가 만들어졌을 당시, 해수가 산성이었고, 이로 인해 지각을 용해시켜 알칼리 금속·알칼리 토금속에 의해 중화되었기 때문이다. 다만, 해수가 중성이 된 이후에도 약간이나마 지각을 계속 용해시키고 있으며, 이로 인해 염분 농도는 서서히 상승하고 있다. 그러나 빙하기에 의한 극지 빙관의 성장이나 융해로 인해 다소 변화가 있다.

해양의 염분은 관측 장소에 따라 3.1%에서 3.8%의 편차가 있으며, 해양 내에서 균일하지 않다. 특히 하구나 빙하가 붕괴되는 지역에서는 기수화되어 염분 농도가 낮다. 가장 염분이 높은 외양은 홍해이며, 해수의 증발량이 많고 강수량이 적으며, 하천의 유입과 지형에 의해 해수의 교반이 적은 것 등이 영향을 미치고 있다.

염호에서는 해수보다 염분이 높은 경우가 있다. 가장 높은 곳은 사해이며, 염분 농도는 약 30%이다. 이러한 염호는 하천으로부터 담수가 유입되지만, 증발이 심하고, 유출되는 하천이 없어 염분이 농축되기 때문이다.

2. 1. 염분 농도

전반적으로 바닷물의 염도는 3.1%에서 3.8% 사이이지만, 전 세계 바닷물의 염도가 균일하지는 않다. 강어귀나 녹는 빙하 근처에서 민물과 섞이는 곳에서는 염도가 낮아질 수 있다. 염분 농도는 다르지만 염분비는 전 세계 바닷물에서 대체로 일정한데 이를 염분비 일정의 법칙이라고 한다. 염도 35‰(퍼밀)은 1000ml 해수 기준 약 35g의 소금기를 함유한다.

대부분의 해수는 염분 농도가 31~38 g/kg (3.1~3.8%)이지만, 전 세계적으로 균일하지 않다. 강어귀의 담수 유출, 녹는 빙하 근처, 또는 많은 강수량(예: 몬순)과 혼합되는 곳에서는 해수의 염분 농도가 상당히 낮을 수 있다. 염분 농도가 가장 높은 외해는 홍해인데, 높은 증발, 낮은 강수량, 낮은 강 유출, 제한된 해수 순환으로 인해 염분 농도가 유난히 높다. 고립된 수역의 염분 농도는 훨씬 더 높을 수 있는데, 사해의 경우 약 10배 더 높다.

2. 2. 염분비 일정의 법칙

강어귀나 녹는 빙하 가까이에서 흘러나온 민물과 섞이는 곳에서 바닷물은 염도가 낮아질 수 있다. 염도는 다르지만, 전 세계 바닷물의 염분비는 대체로 일정한데 이를 염분비 일정의 법칙이라고 한다.^[5]

바닷물 성분
요소	백분율	요소	백분율
산소	85.84	황	0.091
수소	10.82	칼슘	0.04
염소	1.94	칼륨	0.04
나트륨	1.08	브로민	0.0067
마그네슘	0.1292	탄소	0.0028

2. 3. 해수 담수화

바닷물은 오래전부터 식수를 위한 식수원으로 고려되어 왔으며 이스라엘이나 중동 지역 등 지구 곳곳에서 실질적으로 식수원으로 이용되고 있다.^[73] 식수원으로 가능한 북극이나 남극의 해빙(바다 얼음), 빙하는 이러한 바닷물의 담수화 과정의 냉동법과 깊은 관계가 있다.^[74]

3. 물리적 성질

해수는 담수보다 비중이 커서, 같은 부피일 때 바닷물이 담수보다 약 1.025배 무겁다.^[4] 바닷물은 보통 푸르스름한 빛깔을 띠는데, 이는 바닷물 속 미세한 입자들이 청색 빛을 산란시키기 때문이다. 하지만 바다의 빛깔은 해수에 포함된 부유물질의 크기나 양에 따라 달라진다. 플랑크톤이 적은 맑은 바다는 감청색을, 플랑크톤이 많은 고위도 바닷물은 녹색을 띤다.

해수의 맑고 흐린 정도는 투명도라고 하며, 지름 30cm인 백색 원판(투명도판)을 사용하여 측정한다.

3. 1. 밀도

해수 표면의 밀도는 온도와 염분에 따라 약 1020kg/m3~1029kg/m3 범위이다. 25 °C 온도, 35g/kg 염분, 1 atm 압력에서 해수의 밀도는 1023.6kg/m3이다.^[7]^[8] 심해에서는 높은 압력으로 인해 해수의 밀도가 1050kg/m3 이상에 도달할 수 있다. 해수의 밀도는 염분과 함께 변한다. 해수 담수화 시설에서 생성된 염수는 최대 120g/kg의 염분을 가질 수 있다. 25 °C 및 대기압에서 120g/kg 염분의 전형적인 해수 염수의 밀도는 1088kg/m3이다.^[7]^[8]

3. 2. 비중

해수의 비중은 담수의 비중 1보다 좀 더 큰 값인 1.025 정도이다. 즉 같은 부피의 바닷물과 담수의 무게를 재 보면 바닷물이 담수보다 1.025배 무겁다.^[4]

3. 3. 온도

바닷물의 온도는 인간 생활과 매우 밀접한 관계를 갖고 있다. 일반적으로 심해의 수온은 1~2℃ 정도로서 저온을 나타내지만, 홍해에서는 50℃를 넘는 이상 고온인 저층수(底層水)가 국부적으로 분포하고 있는데 이것은 지열의 영향에 의한 것으로 간주되고 있다. 또한 바닷물의 온도는 해수 깊이에 따라 다르다.^[7]

3. 4. 투명도

해수의 맑고 흐린 정도를 투명도라고 한다. 투명도는 지름 30cm의 백색 원판(투명도판, Secchi disc)을 사용하여 측정하는데, 이 원판을 바닷물 속에 수직으로 내려 육안으로 보이지 않게 되는 깊이를 m 단위로 측정한다. 이 깊이를 투명도 수심이라고 한다.^[38]

투명도는 계절에 따라 달라지는데, 이는 플랑크톤의 번식 상태나 현탁물의 양에 따라 달라지기 때문이다. 태양 광선이 물속으로 들어오면 물 자체, 물에 녹아 있는 물질, 또는 떠다니는 고형물에 의해 흡수되거나 산란되어 깊어질수록 빛의 양이 줄어든다. 따라서 수중의 밝기도 줄어들어 식물성 플랑크톤의 광합성도 감소한다. 광합성으로 생성되는 산소량과 호흡으로 소비되는 산소량이 같아져 겉보기에는 산소 출입이 없는 것처럼 보이는 깊이를 '보상 깊이'라고 하며, 이 깊이는 대략 투명도의 2배 정도이다.^[38]

4. 화학적 성분

바닷물은 여러 가지 용존 이온을 포함하고 있는데, 나트륨, 염소, 마그네슘, 황산염, 칼슘 등이 주요 성분이다.^[16] 염분은 다르지만 염분비는 전 세계 바닷물에서 대체로 일정한데 이를 염분비 일정의 법칙이라고 한다. 바닷물은 모든 종류의 담수보다 더 많은 용존 이온을 함유하고 있다.^[14] 그러나 용질의 비율은 크게 다르다.

바닷물 원소 조성 (염분 = 3.5%)
원소	질량 백분율
산소	85.84
수소	10.82
염소	1.94
나트륨	1.08
마그네슘	0.1292
황	0.091
칼슘	0.04
칼륨	0.04
브롬	0.0067
탄소	0.0028

바닷물의 총 몰 조성 (염분 = 35)^[19]
성분	농도 (mol/kg)
H₂O	53.6
Cl^-	0.546
Na⁺	0.469
Mg²⁺	0.0528
SO₄^2-	0.0282
Ca²⁺	0.0103
K⁺	0.0102
C_T	0.00206
Br^-	0.000844
B_T	0.000416
Sr²⁺	0.000091
F^-	0.000068

해수 중의 황산염 이온은 식물 플랑크톤에 흡수되어 체내에서 유기 황 화합물인 다이메틸 설파이드(DMS, CH₃SCH₃)로 환원된다. 생리 작용에 의해 생성・배출된 DMS는 난용성・휘발성으로, 해수에서 대기로 방출된다.^[65]

4. 1. 주요 이온

바닷물에 포함된 주요 이온은 다음과 같다.^[64]

해수에 포함된 주요 이온・화학종^[64]
성분	질량%	용질%
나트륨 이온	1.0556	30.61
마그네슘 이온	0.1272	3.69
칼슘 이온	0.0400	1.16
칼륨 이온	0.0380	1.10
스트론튬 이온	0.0008	0.03
염화물 이온	1.8980	55.05
황산염 이온	0.2649	7.68
브로민화물 이온	0.0065	0.19
탄산수소 이온	0.0140	0.41
플루오린화물 이온	0.0001	0.003
붕산	0.0026	0.07

이러한 이온들은 염분비 일정의 법칙에 따라 염분 농도와 관계없이 전 세계 바닷물에서 대체로 일정한 비율을 유지한다.

4. 2. pH 값

산업 혁명 이전(1850년 이전)의 해양 표면 pH 값은 약 8.2였다.^[9] 그 이후로, 이산화 탄소 배출과 관련된 해양 산성화라고 하는 인간에 의해 유발된 과정으로 인해 감소하고 있다. 1950년에서 2020년 사이, 해양 표면의 평균 pH는 약 8.15에서 8.05로 떨어졌다.^[10]

해수의 pH 값은 물속 유기물 분해의 결과로 깊은 해양에서는 자연적으로 7.8까지 낮아진다.^[11] 생물학적 생산성이 높은 지역의 표면수에서는 8.4까지 높을 수 있다.^[12]

pH 측정은 해수의 화학적 성질에 의해 복잡해지며, 몇 가지 뚜렷한 pH 척도가 화학 해양학에 존재한다.^[13] 해수에 대한 보편적으로 인정되는 참조 pH 척도는 없으며, 서로 다른 참조 척도를 기반으로 한 측정 간의 차이는 최대 0.14 단위일 수 있다.^[4]

4. 3. 탄소 순환

해양은 탄소 순환에서 매우 중요한 저장소이며, 특히 심해는 지구상에서 가장 탄소 보유량이 많다.^[1]

5. 바닷물과 생물

바닷물에는 다양한 생물이 서식하며, 이들은 바닷물의 염분 농도에 적응하여 살아간다. 상어는 대다수 종이 바닷물에 살지만, 황소상어는 민물과 바닷물 모두에서 살 수 있다.^[76]

5. 1. 해양 생태계

바닷물에서 발견되는 미네랄은 바다와 그 생태계의 먹이 순환에서 중요한 역할을 한다. 예를 들어, 남극해는 환경 탄소 순환에 크게 기여한다. 이 해역은 높은 수준의 철을 함유하고 있지 않기 때문에, 이러한 결핍은 그 해역에 서식하는 해양 생물에 영향을 미친다. 결과적으로, 이 바다는 많은 식물성 플랑크톤을 생산할 수 없으며, 이는 해양 먹이 사슬의 첫 번째 공급원을 방해한다.^[59] 주요한 식물성 플랑크톤의 유형 중 하나는 규조류이며, 이는 남극 크릴의 주요 먹이원이다. 순환이 계속됨에 따라 다양한 더 큰 해양 동물들이 남극 크릴을 먹지만, 초기 식물성 플랑크톤/규조류에서 철이 부족하기 때문에, 이러한 더 큰 종들 또한 철이 부족하다. 더 큰 해양 동물에는 수염고래과에 속하는 대왕고래와 긴수염고래가 있다.^[59] 이 고래들은 식단 내 미네랄 균형을 위해 철에 의존할 뿐만 아니라, 바다로 다시 재투입되는 철의 양에도 영향을 미친다. 고래의 배설물 또한 흡수된 철을 함유하고 있어 철이 바다의 생태계에 다시 투입될 수 있게 한다. 전반적으로, 남극해의 철과 같은 하나의 미네랄 결핍은 해양 생태계 내에서 상당한 일련의 교란을 일으킬 수 있으며, 이는 바닷물이 먹이 사슬에서 하는 중요한 역할을 보여준다.

규조류, 크릴, 수염고래 사이의 관계에 대한 추가 분석 결과, 남극해에서 수염고래의 배설물 샘플이 조사되었다.^[59] 그 결과, 철 농도가 남극해에서 발견되는 것보다 1000만 배 더 높았으며, 크릴이 그들의 배설물 전체에서 일관되게 발견되었는데, 이는 크릴이 고래의 식단에 포함되어 있음을 나타낸다.^[59] 남극 크릴은 평균 174.3mg/kg 건조 중량의 철을 가지고 있었지만, 크릴 내 철은 12mg/kg~174mg/kg 건조 중량으로 다양했다.^[59] 대왕고래와 긴수염고래의 근육 조직 평균 철 농도는 173mg/kg 건조 중량이었으며, 이는 이러한 대형 해양 포유류가 남극해와 같은 해양 생태계에 중요하다는 것을 보여준다.^[59] 바다에 더 많은 고래가 있으면 배설물을 통해 바닷물 내 철의 양을 늘릴 수 있으며, 이는 더 나은 생태계를 촉진할 것이다.

크릴과 수염고래는 남극해의 바닷물에서 거대한 철 저장소 역할을 한다. 크릴은 서식지 내 표층수에서 발견되는 철의 최대 24%를 보유할 수 있다.^[59] 크릴이 규조류를 먹는 과정은 철을 바닷물로 방출하며, 이는 크릴을 바다의 철 순환의 중요한 부분으로 강조한다. 크릴과 수염고래 사이의 관계는 바닷물에서 재활용되고 저장될 수 있는 철의 양을 증가시킨다.^[59] 양의 되먹임이 생성되어, 남극해의 해양 생물의 전반적인 생산성을 증가시킨다.

모든 크기의 유기체는 해양 생태계의 균형에서 중요한 역할을 하며, 가장 크고 작은 거주자 모두 바닷물에서 영양소를 재활용하는 데 동등하게 기여한다. 고래 개체수 회복을 우선시하는 것은 해양 생태계의 전반적인 생산성을 높이고 바닷물의 철 수치를 증가시키기 때문에, 균형 잡히고 생산적인 시스템을 가능하게 할 것이다. 그러나 고래 배설물의 비료로서의 이점과 남극해에서의 철 재활용에 대한 더 자세한 통찰력을 제공하기 위해서는 더 심층적인 연구가 필요하다.^[59] 생태계 관리 및 보존 프로젝트는 해양 생태학에 대한 지식을 발전시키는 데 필수적이다.

5. 2. 염분과 생물

사람의 체액 염분 농도는 약 0.9%로 바닷물의 염분 농도보다 상당히 높다.^[67] 대량으로 마시지 않는 한 해는 없지만, 염분이 많아 삼투압이 너무 높기 때문에 수분 섭취에는 적합하지 않다. 또한, 체질에 따라 마그네슘 이온에 민감한 경우에는 설사의 원인이 된다.

하지만 바다에서 서식하는 포유류 중에는 바닷물에 적응한 종도 있다. 라쿤은 수달류 평균의 2배나 되는 크기의 신장으로 바닷물의 염분을 여과할 수 있기 때문에, 수분 보충을 위해 마실 수 있다. 비둘기 등 바다와 가까운 곳에 서식하는 동물은 염분 섭취를 목적으로 바닷물을 마시기도 한다.

5. 3. 미생물 구성 요소

바닷물에는 세균, 고세균, 바이러스 등 다양한 미생물이 서식하며, 해양 생태계 유지에 중요한 역할을 한다.^[20]^[21]^[22]^[23]^[24]

1957년 스크립스 해양연구소는 태평양의 원양 및 연안 지역에서 채취한 물을 표본으로 해양 미생물 연구를 진행했다. 직접 현미경 관찰과 배양법을 사용했는데, 직접 관찰에서는 배양법으로 얻은 결과보다 최대 10,000배 더 많은 미생물이 관찰되기도 했다. 수온 약층 아래에서는 세균 배양 숫자가 현저히 감소했지만, 직접 현미경 관찰에서는 그렇지 않았다. 현미경으로는 많은 수의 나선균 형태가 관찰되었지만 배양되지는 않았다.^[20] 1990년대, DNA의 작은 조각만으로 미생물을 검출하고 식별하는 기술이 향상되면서, 해양 생물 센서스에 참여한 연구자들은 이전에 알려지지 않았던 수천 종의 미생물을 식별할 수 있었다. 해수 1리터에는 20,000종 이상의 미생물이 존재할 수 있으며, 해양 생물 연구소의 미첼 소긴은 "바다에 존재하는 세균의 종류는 5백만에서 1천만 종을 넘어설 수 있다"고 생각한다.^[21]

세균은 수주의 모든 깊이와 퇴적물에서 발견되며, 일부는 호기성이고 다른 일부는 혐기성이다. 대부분은 자유롭게 헤엄치지만, 일부는 다른 유기체 내에서 공생하며 존재한다. 시아노박테리아는 해양 과정의 진화에 중요한 역할을 했으며, 스트로마톨라이트와 대기 중 산소의 발달을 가능하게 했다. 일부 세균은 규조류와 상호 작용하며, 해양에서 규소의 순환에 중요한 연결 고리를 형성한다. 혐기성 종인 ''티오마르가리타 나미비엔시스(Thiomargarita namibiensis)''는 황화수소 분해에 중요한 역할을 한다.^[20]

고세균은 해저 열수구와 같은 극한 환경에서도 생존하고 번성한다. 알칼리 내성 해양 세균인 ''슈도모나스(Pseudomonas)''와 ''비브리오(Vibrio)'' 속은 pH 7.3에서 10.6 범위에서 생존하며, 일부 종은 pH 10에서 10.6에서만 성장한다.^[22] 고세균은 원양에서도 존재하며, 해양 생물량의 절반을 차지할 수 있으며, 해양 과정에서 중요한 역할을 수행한다.^[23] 2000년에 해저 퇴적물에서 발견된 고세균 종은 메탄을 분해한다.^[24]

일부 세균은 해저 암석을 분해하여 해수의 화학적 특성에 영향을 미친다. 유출된 기름, 인간 하수 및 화학 오염 물질을 포함하는 유출수는 주변 미생물 생태계에 뚜렷한 영향을 미칠 뿐만 아니라, 모든 형태의 해양 생물에 영향을 미치는 병원균과 독소를 품고 있다. 원생생물인 와편모조류는 인간에 의해 발생한 오염 이후에 종종 번식 폭발, 즉 적조 현상을 일으킬 수 있다. 이 과정은 바이오톡신으로 알려진 대사 산물을 생성하여 해양 먹이 사슬을 따라 이동하여 상위 포식 동물을 오염시킬 수 있다.

매우 큰 바이러스 종인 ''판도라바이러스 살리누스(Pandoravirus salinus)''는 2013년에 발견되었으며, 게놈 크기는 다른 바이러스 종보다 훨씬 크다. 다른 매우 큰 바이러스인 ''미미바이러스(Mimivirus)'' 및 ''메가바이러스(Megavirus)''와 마찬가지로, ''판도라바이러스''는 아메바에 감염되지만, 1.9에서 2.5 메가베이스의 DNA를 포함하는 게놈은 ''메가바이러스''의 게놈보다 두 배나 크며, 외관과 게놈 구조에서 다른 대형 바이러스와 크게 다르다.

2013년 애버딘 대학교는 심해 해구에서 진화한 유기체에서 발견되지 않은 화학 물질을 찾는 연구를 시작한다고 발표했다.^[25]

바다는 오랫동안 인간 폐기물 처리의 장소로 여겨져 왔다.^[26] 대량의 하수가 일상적으로 버려져 많은 연안 생태계가 파괴되었고 생명을 위협하게 되었다. 이러한 해역에는 ''대장균(Escherichia coli)'', 콜레라의 원인균인 ''콜레라균(Vibrio cholerae)'', A형 간염, E형 간염, 소아마비와 같은 병원성 바이러스와 세균, 그리고 지아르디아증과 크립토스포리디움증을 유발하는 원생동물이 존재한다. 이러한 병원체는 대형 선박의 평형수에 일상적으로 존재하며, 평형수가 방출될 때 널리 퍼진다.^[27]

6. 바닷물의 이용

바닷물은 다양한 용도로 활용되며, 인간 생활에 중요한 자원이다.

해수 중에서는 육상과 달리 매질의 밀도가 높아 음파를 이용한 통신이 효율적이다.^[75] 해저 통신에는 음파를 이용한 무선 통신 기술과 유선 케이블 통신이 함께 사용된다.

해수 담수화 과정을 거쳐 식수 및 생활 용수로 사용될 수 있다. 특히 이스라엘, 아랍에미리트, 싱가포르 등 물 부족 국가에서는 해수 담수화 시설을 통해 귀중한 담수를 얻고 있다.^[73] 화력 발전 및 원자력 발전과 같은 증기력 발전에서는 터빈을 돌린 증기를 냉각시키기 위해 해수를 사용하기도 한다.^[46]

바닷물에서는 Na, Mg, Ca, K 과 같은 광물을 추출할 수 있다.^[49] 미국에서는 2015년 기준으로 마그네슘 생산량의 63%가 바닷물에서 나왔다.^[50] 브롬은 중국과 일본에서 생산된다.^[51] 리튬, 우라늄과 같은 희귀 금속 추출 연구도 진행되었으나, 현재까지는 경제성이 높지 않다.

이 외에도 바닷물은 선박의 밸러스트수^[46], 목욕물, 화장실 세척수^[46], LNG 기화^[46] 등 다양한 용도로 사용된다.

6. 1. 통신

해수 중에서는 육상의 공기 중과는 달리, 매질이 다양하고 밀도가 높아 무선 통신 시 전자파나 광신호보다 음파를 이용하는 것이 더 효율적이다.^[75] 따라서 음파를 이용한 양질의 수중 무선 통신 기술은 유선 케이블 통신과 함께 해저에서 광범위한 통신 영역을 자유롭게 구축하는 데 매우 중요한 핵심 기술이다.

6. 2. 식수 및 산업 용수

바닷물은 오래전부터 식수를 위한 식수원으로 고려되어 왔으며, 이스라엘이나 중동 지역 등 지구 곳곳에서 실질적으로 식수원으로 이용되고 있다.^[73] 섬 지역이나 건조 지대 등 물 부족이 심각한 지역에서는 역삼투막 등을 이용한 해수 담수화 장치로 해수를 담수로 만들어 생활 용수로 사용하고 있다. 아랍에미리트 등에서는 석유로 만든 전력으로 담수화를 대대적으로 실시하여 귀중한 담수를 얻고 있다. 이러한 국가에서는 (일반적으로) 리터당 단가가 석유보다 물이 더 비싸다. 싱가포르에서도 하이플럭스사가 담수화 설비를 갖추고 말레이시아에서 수입하는 수자원의 백업으로 하고 있다.

공업 시설에서 대량의 냉각수를 필요로 하는 경우 해수를 그 목적으로 사용하기 때문에, 시설이 해안에 설치되는 경우가 많다. 화력 발전·원자력 발전 등의 증기력 발전에서는 터빈을 돌린 증기를 물로 되돌리기 위한 냉각에 해수가 사용되는 경우가 있다.

6. 3. 광물 추출

바닷물에서는 고대부터 광물 추출이 이루어져 왔다. 현재 상업적으로 바닷물에서 추출되는 가장 농도가 높은 4가지 금속은 Na, Mg, Ca, K이다.^[49] 2015년 미국에서 마그네슘 생산량의 63%가 바닷물과 염수에서 나왔다.^[50] 브롬 또한 중국과 일본에서 바닷물에서 생산된다.^[51]

1970년대에는 바닷물에서 리튬 추출이 시도되었으나 곧 실험이 중단되었다. 1960년대부터 바닷물에서 우라늄을 추출하는 아이디어가 고려되었지만, 1990년대 후반에 일본에서 단지 몇 그램의 우라늄만 추출되었다.^[52]

현재는 공업 원료로서 알칼리 금속 및 알칼리 토류 금속, 브롬을 얻는 용도의 비율이 소금을 얻는 용도보다 커지고 있다. 또한, 리튬, 코발트, 티타늄, 우라늄 등 희귀한 미량 금속도 해수에 함유되어 있어, 현재 해수에서 그것들을 회수하는 기술이 개발 중에 있지만, 극히 미량이므로 현재로서는 채산성이 맞는 방법은 발명되지 않았다.

6. 4. 기타 용도

밸러스트수, 생활 용수(목욕물, 변기 세척수), 냉각수, 가열 등 다양한 용도로 쓰인다.

밸러스트수: 유조선 등의 화물선은 짐이 없을 때 균형을 잡기 위해 선저에 해수를 들여와 밸러스트수로 이용하고 있다.^[46]
생활 용수:
목욕물: 선박(군함·어선) 등에서는 해수를 목욕물로 끓여 사용하는 경우가 많다. 담수를 비축하는 데 한계가 있기 때문이다. 해수를 데운 물에 들어가 목욕 후에는 몸 표면의 염분을 없애기 위해 담수를 적신 수건으로 닦거나, 아주 소량의 담수로 가볍게 헹군다.^[46] 해수가 미네랄을 포함하고 있다는 점에서 온천과 마찬가지로 인체에 좋은 영향을 준다고 하여, 해수를 목욕물로 적극적으로 사용하는 경우도 있다.
변기 세척수: 만성적인 물 부족에 시달리는 홍콩에서는 수세식 화장실의 세척수로 해수를 이용하고 있으며, 건물에는 음용수와 두 계통의 급수 시설을 설치하고 있다.^[46] 페리 등의 선박에서도 수세식 화장실의 세척수로 해수를 이용하고 있다.^[46]
냉각수: 공업 시설에서 대량의 냉각수가 필요한 경우 해수를 그 목적으로 사용하기 때문에, 시설이 해안에 설치되는 경우가 많다. 화력 발전·원자력 발전 등의 증기력 발전에서는 터빈을 돌린 증기를 물로 되돌리기 위한 냉각에 해수가 사용되기도 한다.^[46]
가열: 천연 가스 수입 기지에서는 수입한 LNG를 다시 기체로 만들기 위해 해수를 사용하는 경우가 많다. LNG는 초저온의 액화 가스이므로 많은 국가에서 해수와의 온도차를 이용해 기화시킨다.^[46]

7. 바닷물과 관련된 문제

기후 변화는 해수면 상승, 지구 대기 중 이산화 탄소 농도 증가, 과도한 영양분, 다양한 형태의 오염 등 전 세계 해양의 지구화학적 변화를 일으키고 있다.^[32] 해수는 국가 간 국제 상업 무역 및 운송에 효율적으로 참여할 수 있게 하지만, 선박 운행은 해양 생물과 연안 지역의 대기 질을 해치는 배기가스를 배출한다.^[34] 상선에서 배출되는 석유와 가스는 대기 질을 저하시키고 해수와 주변 지역 모두에서 오염을 증가시킨다.^[35]

농업 목적으로 해수를 사용하는 경우도 있다. 이스라엘과 같이 사구가 많은 지역에서는 식물 관개에 해수를 사용하면 신선한 물을 쉽게 구할 수 없을 때 비용을 절감할 수 있다.^[36] 염수를 이용한 식물 재배는 일반적이지 않지만, 모래 및 자갈 토양에서는 성공적인 것으로 입증되었다.^[36] 해수 담수화는 건조한 사막 환경에서 농업을 성공시키는 또 다른 요인이기도 하다.^[36] 염생 식물은 토양 염분의 해로운 영향에 강한 식물로, 염수 농업에서 가장 성공적인 식물 중 하나이다.^[37] 염생 식물을 이용한 농업은 아직 대규모로 인정받지 못하지만, 초기 연구에 따르면 농업이 불가능한 지역에서 더 많은 작물을 제공할 기회가 있을 수 있다.

7. 1. 해양 오염

인간의 경제 활동에 따른 배출물을 자연 환경에 버리거나, 화학 플랜트 및 선박 사고, 자연 환경의 변화 등으로 인해 해양 오염이 발생한다.^[1]

7. 2. 기후 변화와 해양 산성화

기후 변화는 해수면 상승, 지구 대기 중 이산화 탄소 농도 증가, 과도한 영양분, 다양한 형태의 오염 등 전 세계 해양의 지구화학적 변화를 일으킨다.^[32] 이러한 변화율은 역사적, 최근 지질학적 기록을 크게 초과한다. 주요 추세에는 산도 증가, 연안 및 원양 수역의 수중 산소 감소, 연안 질소 수준 증가, 수은 및 잔류성 유기 오염 물질의 광범위한 증가가 포함된다. 이러한 현상은 대부분 인간의 화석 연료 연소, 비료 및 산업 활동과 직간접적으로 관련되어 있으며, 해양 생물과 기타 해양 자원에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다.^[32]

특히 대기 중 CO₂ 농도 증가와 온도 상승으로 인해 해양이 CO₂를 더 많이 흡수하면서 발생하는 해양 산성화는 산호초, 연체 동물, 극피 동물, 갑각류 등에 심각한 영향을 미친다 (산호 백화 현상 참조).^[33]

7. 3. 지속 가능한 이용

해수에서 광물 및 원소 추출이 지속 가능한 방식으로 이루어지기 위해서는 모니터링 관리 시스템 구축이 필요하다. 여기에는 해양 지역과 그 상태 관리, 환경 계획, 추출 통제를 위한 구조화된 지침, 추출 후 해양 상태에 대한 정기적인 평가 및 지속적인 모니터링이 필요하다.^[55] 무인 수중 차량과 같은 기술을 사용하면 지속 가능한 추출을 촉진할 수 있다.^[56] 또한 저탄소 인프라를 사용하면 광물 추출로 인한 탄소 발자국을 줄이면서 보다 지속 가능한 추출 과정을 가능하게 할 수 있다.^[56]

또 다른 면밀히 고려되는 방법은 해수에서 보다 지속 가능한 물 공급을 달성하기 위한 담수화 과정이다. 담수화 또한 비용 및 자원과 같은 환경적 문제와 관련이 있지만, 연구자들은 이러한 계획이 항상 가능하지 않았던 지역에서 더 큰 물 공급을 처리할 수 있는 더 생산적인 물 공장을 만드는 등 보다 지속 가능한 방법을 결정하기 위해 긴밀히 협력하고 있다.^[57] 해수 추출은 사회에 큰 이점을 줄 수 있지만, 환경적 영향을 고려하고, 모든 추출이 해수 생태계의 지속 가능성과 관련된 위험을 인식하고 고려하는 방식으로 수행되도록 하는 것이 중요하다.

8. 한국과 바닷물

대한민국은 삼면이 바다로 둘러싸여 있어 바닷물을 통해 다양한 혜택을 얻고 있지만, 동시에 여러 문제에 직면해 있다.

참조

_[1] 웹사이트 U.S. Office of Naval Research Ocean, Water: Temperature http://www.onr.navy.[...]
_[2] 웹사이트 Den aller kaldaste havstraumen http://www.forskning[...] 2010-05-24
_[3] 서적 Marine Geochemistry Blackwell Publishing 2012
_[4] 서적 Aquatic Chemistry, An Introduction Emphasizing Chemical Equilibria in Natural Waters John Wiley & Sons
_[5] 웹사이트 World Ocean Atlas 2009 http://www.nodc.noaa[...] NOAA 2012-12-05
_[6] 논문 The composition of Standard Seawater and the definition of the Reference-Composition Salinity Scale 2008-01
_[7] 논문 Thermophysical properties of seawater: A review and new correlations that include pressure dependence 2016-07
_[8] 웹사이트 Thermophysical properties of seawater http://web.mit.edu/s[...] Department of Mechanical Engineering, [[Massachusetts Institute of Technology]] 2017-02-24
_[9] 간행물 Technical Summary https://www.ipcc.ch/[...]
_[10] 논문 Ocean acidification in emission-driven temperature stabilization scenarios: the role of TCRE and non-{{CO2}} greenhouse gases 2023
_[11] 서적 Chemical Oceanography and the Marine Carbon Cycle https://www.cambridg[...] Cambridge University Press 2008-04-24
_[12] 서적 Marine geochemistry https://www.wiley.co[...] Wiley/Blackwell 2012
_[13] 서적 CO₂ in seawater: equilibrium, kinetics, isotopes Elsevier Science B.V., Amsterdam, Netherlands
_[14] 웹사이트 Ocean Chemical Processes http://www.waterency[...] 2006-12-02
_[15] 서적 Invitation to Oceanography West Publishing Company
_[16] 문서 Calcium http://www.eoearth.o[...]
_[17] 웹사이트 Osmolarity of sea water - Biosphere - BNID 100802 https://bionumbers.h[...]
_[18] 논문 Dissolved free amino acids in coastal seawater using a modified fluorometric method http://www.terrapub.[...] 2015-08-28
_[19] 서적 Handbook of methods for the analysis of the various parameters of the carbon dioxide system in sea water ORNL/CDIAC-74 2006-05-18
_[20] 논문 Bacterial Populations in Sea Water as Determined by Different Methods of Enumeration
_[21] 뉴스 Ocean Microbe Census Discovers Diverse World of Rare Bacteria https://www.scienced[...] 2013-05-13
_[22] 논문 Alkalotolerant and Alkalophilic Bacteria in Seawater 1980-03-31
_[23] 뉴스 Thousands of microbes in one gulp http://news.bbc.co.u[...] 2013-05-13
_[24] 뉴스 The Case of the Missing Methane http://news.sciencem[...] American Association for the Advancement of Science 2013-05-13
_[25] 뉴스 Antibiotics search to focus on sea bed https://www.bbc.co.u[...] 2013-05-13
_[26] 서적 Radioactivity in the marine environment - National Academies, 1971 https://archive.org/[...] National Academies
_[27] 간행물 Microbes in the Ocean http://www.waterency[...]
_[28] 논문 The thermophysical properties of seawater: A review of existing correlations and data http://web.mit.edu/l[...] 2010-04
_[29] 웹사이트 Thermal conductivity of seawater and its concentrates http://twt.mpei.ac.r[...] 2010-10-17
_[30] 서적 Encyclopedia of the Oceans Oxford University Press
_[31] 논문 Comets take pole position as water bearers http://www.nature.co[...] 2013-09-10
_[32] 논문 The Growing Human Footprint on Coastal and Open-Ocean Biogeochemistry 2010-06-18
_[33] 논문 Ocean Acidification: The Other CO2 Problem 2009-01-01
_[34] 논문 Greenhouse Gas Emissions from International Transport https://www.jstor.or[...] 2014
_[35] 논문 A numerical approach to assess air pollution by ship engines in manoeuvring mode and fuel switch conditions https://www.jstor.or[...] 2017
_[36] 논문 Salt-Water Agriculture https://www.jstor.or[...] 1967
_[37] 논문 Irrigating Crops with Seawater https://www.jstor.or[...] 1998
_[38] 웹사이트 Can humans drink seawater? http://oceanservice.[...] National Ocean Service (NOAA) 2021-02-26
_[39] 서적 Shipboard Medicine https://web.archive.[...] 2010-10-17
_[40] 논문 Metabolic effects in rats drinking increasing concentrations of seawater 1987
_[41] 서적 Kon-Tiki: Across the Pacific by Raft Rand McNally & Company, Chicago, Ill. 1950
_[42] 서적 Skeletons on the Zahara: a true story of survival Back Bay Books
_[43] 웹사이트 History of the 18th century medical use of sea water in Britain https://drinkingseaw[...]
_[44] 서적 Drinking Sea Water F. Martín
_[45] 웹사이트 Medical use of sea water in Nicaragua https://drinkingseaw[...]
_[46] 서적 The evolution of engineering in the Royal Navy Spellmount
_[47] 뉴스 Cooking with seawater – is it the best way to season food? https://www.theguard[...] Guardian 2015-04-21
_[48] 서적 The Bird in the Waterfall: Exploring the Wonders of Water https://books.google[...] Diversion Books 2014-09-23
_[49] 논문 Mining valuable minerals from seawater: a critical review https://pubs.rsc.org[...] 2017
_[50] 웹사이트 Over 40 minerals and metals contained in seawater, their extraction likely to increase in the future https://www.miningwe[...] 2023-02-08
_[51] 웹사이트 Global Bromine Industry And Its Outlook http://www.bromine.c[...]
_[52] 웹사이트 Mining the Oceans: Can We Extract Minerals from Seawater? http://theoildrum.co[...] 2023-02-08
_[53] 웹사이트 Viability of Uranium Extraction from Sea Water http://large.stanfor[...]
_[54] 웹사이트 Cost-effective method of extracting uranium from seawater promises limitless nuclear power https://newatlas.com[...] 2018-06-14
_[55] 논문 SUSTAINABILITY IN DEEP WATER: The Challenges of Climate Change, Human Pressures, and Biodiversity Conservation https://www.jstor.or[...] 2019
_[56] 논문 Innovative solutions for coastal and offshore infrastructure in seawater mining: Enhancing efficiency and environmental performance https://www.scienced[...] 2024-04-16
_[57] 논문 Sustainable seawater desalination: Current status, environmental implications and future expectations https://www.scienced[...] 2022-10-15
_[58] 웹사이트 ASTM D1141-98(2013) http://www.astm.org/[...] ASTM 2013-08-17
_[59] 논문 Southern Ocean iron fertilization by baleen whales and Antarctic krill http://dx.doi.org/10[...] 2010-05-13
_[60] 논문 Deep Sea Rush: With valuable metals on the ocean floor, speculators are circling https://www.jstor.or[...] 2020
_[61] 논문 Extracting Minerals from Seawater: An Energy Analysis 2010-04
_[62] 문서 デジタル大辞泉「海水」
_[63] 웹사이트 世界の塩資源（海水の成分、世界の塩資源の分布） https://www.tabashio[...]
_[64] 서적 メイスン一般地球化学岩波書店
_[65] 웹사이트 海洋からの生物起源硫黄化合物の濃度分布と気候変動への影響 https://www.applc.ke[...]
_[66] 웹사이트 World Ocean Atlas 2009 http://www.nodc.noaa[...]
_[67] 문서 http://plaza.umin.ac[...]
_[68] 웹사이트 原始の海洋ー人間の血液中でもフジツボが成育する http://web-mcb.agr.e[...] 2022-05-21
_[69] 웹사이트 How Salty Has The Sea Been Over the Past 541 Million Years? – Aliosha Pittaka Bielenberg https://alioshabiele[...] 2022-05-21
_[70] 웹사이트 Spice world — Earth’s early oceans may have been heavy on the salt https://news.yale.ed[...] 2022-05-21
_[71] 저널 Handbook of methods for the analysis of the various parameters of the carbon dioxide system in sea water https://web.archive.[...] ORNL/CDIAC-74 2011-03-14
_[72] 웹인용 Ask a scientst https://web.archive.[...] 2011-03-14
_[73] 뉴스 "[녹색산업기술] 이스라엘, 세계 최고의 담수화 기술" http://news.kotra.or[...] kotra
_[74] 간행물 해수담수화 사업 http://www.korea.kr/[...] 대한민국정책브리핑
_[75] 뉴스 세계 최초, 바다속에서 최대 30km 무선 수중통신기술 개발 성공 http://www.seminarto[...] 세미나투데이
_[76] 문서 갠지스상어

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