사막은 식물이 자라기 어려운 불모지로 이루어져 있다. 하지만 이런 메마른 사막도 사람의 창의적인 발상이 접목되면, 농작물이 잘 자라는 오아시스로 변할 수 있다.

그냥 하는 말이 아니다. 실제로 사막에서 농작물을 키우는 프로젝트가 아프리카와 중동, 그리고 호주 등지에서 진행되고 있다. 과학기술 매체인 피스오알지(phys.org)는 지난달 21일자 기사를 통해 사막에서 작물 재배 및 식수 확보를 동시에 해결할 수 있는 ‘사막 온실 프로젝트’가 추진 중이라고 보도해 주목을 끌고 있다. (전문 링크)

식수와 곡식을 동시에 얻을 수 있는 적정 기술

사막에서 농작물을 키우는 ‘에코돔(Ecodome)’ 프로젝트는 에디오피아 곤다르대의 연구진이 추진하고 있다. 연구진은 사막 온실 연구를 통해 확보한 기술이, 사막 지대에 거주하는 주민들에게 물과 식량을 제공해주는 적정 기술의 하나가 될 것으로 기대하고 있다.

사막에다가 온실을 건설하는 이유에 대해 연구진은 “뜨거운 온도와 밀폐된 공간 때문”이라고 설명하며 “뜨거운 온도는 식물이 내뿜는 수증기를 보다 많이 확보하기 위해서이고, 밀폐된 공간은 발생된 수증기를 포집하기 위해서”라고 덧붙였다.

에코돔의 원리는 비교적 간단하다. 사막에 건설된 온실 안에서 작물을 키우게 되면, 이 작물은 광합성을 하면서 수증기를 밖으로 내보내게 된다. 하지만 밀폐된 온실 때문에 발생된 수증기는 달아나지 못하고 갇힌 채로 존재하다가 밤을 맞게 된다.

밤이 되면 에코돔의 천장이 개방된다. 그러면 외부의 차가운 공기가 들어오면서 내부의 수증기는 다시 응결된다. 여기에 외부 공기에 포함되어 있던 수증기 까지 더해져 에코돔 상부에 위치한 수증기 수집 장치로 모아지게 된다.

이처럼 에코돔은 낮에는 사막의 더운 온도를 통해 작물을 키우고 수증기를 발생시키며, 밤에는 온도가 급격히 낮아지는 사막의 특징을 이용하여 수증기로 물을 수집하는 과정을 반복한다.

연구진은 현재 프로토 타입의 에코돔 건설을 앞두고, 후보지를 검토하고 있는 중이다. 곤다르대의 관계자는 “에코돔을 통해 효과적으로 물을 모으고 작물을 재배할 수 있다면, 간단한 구조와 낮은 가격으로도 사막 지대에 사는 아프리카 주민들에게 큰 희망을 줄 수 있을 것”이라고 전망했다.

햇빛과 해수가 풍부한 지역에 유용한 기술

에코돔이 실제로 얼마나 효과적으로 작동할지는 아직 미지수다. 작물에서 내뿜는 수증기의 양이 한계가 있기 때문에 대규모 작물 재배에는 적합치 않다는 것이 전문가들의 공통된 의견이다.

반면에 영국의 첨단 영농회사인 ‘씨워터그린하우스(Seawater Greenhouse)’는 바닷물의 담수화를 통해, 대규모 작물을 키우는데 적합한 해수 사막 온실을 운영하고 있어 관심을 끌고 있다.

이 회사는 지난 1990년대에 영국의 발명가 찰리 페이톤(Charlie Paton)이 발표한 ‘해수 사막 온실과 태양열을 이용한 해수 담수화 시설 아이디어’를 기반으로 설립되었다. 현재 중동과 호주의 사막 지역에서는 실제로 바닷물을 이용하여 작물을 재배하고 있다.

이 해수 사막 온실의 원리도 에코돔 만큼이나 간단하다. 우선 사막에 일정량의 바닷물을 끌어들인 후, 증발 장치를 통해서 해수를 증발시켜 담수를 얻는다. 사막의 뜨거운 온도는 물을 쉽게 증발시키도록 만든다.

온실 내부는 낮 동안 내리쬐는 태양 에너지로 한층 더 따뜻한 데, 여기에 작물과 토양에서 나오는 수증기가 합쳐져서 습기로 가득 찬 공기를 만든다. 그리고 마지막 단계로, 습하고 따뜻한 공기를 응결시켜 물을 회수하는 과정을 거친다. 회수한 물은 작물을 재배하는 데 다시 사용된다.

해수 사막 온실은 담수는 부족하지만 햇빛과 해수가 풍부한 중동 및 아프리카, 그리고 호주 등지에서 유용하게 사용할 수 있는 기술이다. 그러나 단점도 분명히 존재한다. 건축 비용이 상대적으로 높고, 키울 수 있는 작물 역시 덮고 습한 환경에서 자라는 종류만 가능하기 때문이다.

하지만 얼마 전 까지만 하더라도 농사가 불가능했던 사막 지역에서 온실을 통해 농작물을 키우는 것이 가능해졌다는 점, 그 하나만으로도 이 프로젝트들은 충분한 가치가 있다는 것이 전문가들의 의견이다.