와카워터 원리, 적정기술 Warka Water 와카워터 탑 만들기

와카워터 원리, 적정기술 Warka Water 와카워터 탑 만들기

와카워터(Warka Water)는 2014년 유럽 우주국을 위해 유인 우주선을 개발하는 데 도움을 준 이탈리아의 건축가 아르투로 비토리(Arturo Vittori)에 의해 개발된 적정기술 프로젝트입니다. 이 프로젝트의 이름은 에티오피아 지역에서 전통적으로 사용되는 커다란 나무 "와르카"에서 영감을 받았습니다. 와르카는 지역 사회에서 공동체의 중심 역할을 하는 장소로 여겨지는데, 와카워터 역시 물 부족 문제를 해결하며 커뮤니티에 긍정적인 변화를 가져오기를 목표로 했습니다.

와카워터의 주요 목적은 물 부족으로 고통받는 지역, 특히 아프리카의 오지 마을에 깨끗한 물을 공급하는 것이었습니다. 공기 중의 수분을 응축하여 물로 변환하는 독특한 기술을 바탕으로 설계되었으며, 전기 없이도 작동 가능한 친환경적이고 지속 가능한 기술로 주목받았습니다. 이 구조물은 지역 주민들이 접근하기 쉬운 간단한 방법으로 물을 모을 수 있도록 설계되었으며, 동시에 자연환경과 조화를 이루는 독특한 디자인으로 시선을 끌었습니다.

이 프로젝트는 초기 단계에서 클라우드 펀딩을 통해 전 세계적인 관심과 후원을 받았으며, 적정기술의 상징으로 자리 잡았습니다. 다양한 국제 전시와 콘퍼런스에서 소개되며 혁신적인 아이디어로 주목받았지만, 시간이 지남에 따라 기술적 한계와 현실적인 적용 문제들이 점차 부각되기 시작했습니다. 그럼에도 불구하고 와카워터는 적정기술의 가능성과 한계를 동시에 보여주는 중요한 사례로 평가받고 있습니다.

와카워터의 작동 원리

와카워터는 자연에서 얻을 수 있는 기본적인 물리적 원리를 활용합니다. 남부 아프리카의 나미브 사막은 일년에 반 인치의 비가 내리는 행운을 누리지만, 나미브 딱정벌레인 스테노카라는 마실 물을 충분히 찾습니다.

대서양에서 안개가 몰려오면, 엉덩이를 바람에 들어 올리고 친수성(물을 끌어들이는) 껍질에 물이 응축되기를 기다립니다. 물방울은 왁스 같은 소수성(물을 밀어내는) 물받이 망을 따라 굴러 곤충의 입으로 바로 들어갑니다. 엔지니어들은 딱정벌레의 시스템을 모방하여 건조한 지역의 대기에서 물을 수확하는 시스템을 고안하고 있습니다.

1. 응축: 공기 중의 수분이 차가운 표면에 닿으면 물방울로 변환됩니다. 와카워터는 이러한 원리를 사용하여 공기 중의 수분을 물로 바꿉니다.
2. 재료 선택: 와카워터의 주요 구조물은 대나무와 생분해성 플라스틱망으로 이루어져 있습니다. 대나무는 가벼우면서도 튼튼하며, 망은 수분이 잘 모일 수 있도록 설계되었습니다.
3. 수집 과정: 망에 맺힌 물방울이 중력에 의해 아래로 떨어져 구조물 하단의 탱크에 저장됩니다. 이렇게 모인 물은 마을 주민들이 사용할 수 있도록 공급됩니다.

와카워터의 사회적 영향과 기술적 한계

WARKA WATER TOWER 는 많은 아프리카 농촌 지역에서 모임 장소로 사용되는 무화과나무에서 이름을 따왔습니다. 대나무 프레임은 친수성 폴리프로필렌 메시를 둘러싸고 있으며, 이 메시는 안개 물방울을 바닥에 있는 물탱크로 흘려보냅니다. 하나의 타워는 하루에 25갤런의 깨끗한 식수를 생산할 수 있습니다. 움직이는 부품이 없고, 작동에 전기가 필요하지 않으며, 대부분 현지 재료로 조립할 수 있습니다.

긍정적 영향

와카워터는 초기에는 환경적이고 지속 가능한 방식으로 물 부족 문제를 해결할 수 있는 획기적인 기술로 주목받았습니다. 클라우드 펀딩을 통해 전 세계의 후원을 받았으며, 적정기술의 대표적인 사례로 자리 잡았습니다.

기술적 한계와 문제점

1. 효율성: 와카워터가 하루에 모을 수 있는 물의 양은 100리터 미만으로, 대가족이나 마을 단위로 사용하기에는 충분하지 않았습니다.
2. 유지보수: 대나무와 플라스틱망은 열악한 환경에서 쉽게 손상되었으며, 이를 수리하거나 교체하는 데 어려움이 있었습니다.
3. 지역 맞춤화 부족: 특정 지역의 기후와 환경에 따라 성능 차이가 컸으며, 일관된 결과를 제공하지 못했습니다.

적정기술로서의 와카워터 탑 만들기

대나무 프레임은 친수성 폴리프로필렌 메시를 둘러싸고 있으며, 이 메시는 안개 물방울을 바닥에 있는 물탱크로 흘려보냅니다. 하나의 타워는 하루에 25갤런의 깨끗한 식수를 생산할 수 있습니다. 움직이는 부품이 없고, 작동에 전기가 필요하지 않으며, 대부분 현지 재료로 조립할 수 있습니다.

재료 준비

와카워터를 재현하려면 아래와 같은 재료가 필요합니다:

• 대나무 또는 가벼운 목재
• 생분해성 플라스틱망
• 물탱크
• 로프와 고정 장치

제작 과정

1. 구조물 조립: 대나무를 세로로 세워 원뿔 형태의 틀을 만듭니다. 이 구조는 바람에 강하면서도 가벼운 설계로 만들어야 합니다.
2. 망 설치: 생분해성 플라스틱망을 구조물의 내부에 부착합니다. 망의 재질은 물방울이 쉽게 맺힐 수 있는 소재를 선택해야 합니다.
3. 물탱크 연결: 망에서 떨어진 물방울이 아래쪽 물탱크로 흐를 수 있도록 경로를 설계합니다.
4. 고정: 로프와 고정 장치를 사용해 와카워터를 땅에 단단히 고정합니다.

실험과 결과 측정

완성된 와카워터 탑을 이용해 물 수집 실험을 진행합니다. 공기 중의 습도와 기온, 바람의 세기에 따라 수집된 물의 양을 측정하며, 지역별로 효율성을 비교합니다.

와카워터 기술의 현대적 재해석

와카워터는 초기에는 혁신적인 기술로 평가받았으나, 시간이 지남에 따라 기술적 한계와 실제 적용의 어려움이 드러났습니다. 현재 이 기술은 과학 교보재로 활용되거나 적정기술의 한계를 이해하는 사례로 사용되고 있습니다. 그러나 적정기술의 핵심은 지역 사회에 실질적인 도움을 주는 것입니다. 와카워터의 실패 사례를 통해 배운 교훈은 새로운 적정기술 개발에 귀중한 밑거름이 될 수 있습니다.

결론

와카워터는 한때 적정기술의 아이콘으로 주목받았으나, 현실적인 한계로 인해 실용성에서는 아쉬움을 남겼습니다. 그러나 이를 계기로 더 나은 기술과 지속 가능한 방법을 모색할 기회가 생겼습니다. 미래의 적정기술은 와카워터의 성공과 실패를 모두 참고하여 지역 맞춤형, 환경 친화적인 솔루션을 개발해야 할 것입니다.