바닷물을 마실 수 있는 물로 바꾸는 과정을 담수화(desalination)라고 합니다. 현재 전 세계적으로 가장 널리 쓰이는 방식은 역삼투압(reverse osmosis, RO) 방식입니다. 이는 삼투압보다 높은 압력을 바닷물에 가해 반투막을 통과시키면, 물 분자만 통과하고 염분과 불순물은 걸러지는 원리입니다. 에너지 효율이 개선되면서 현재 전 세계 담수화 시설의 70퍼센트 이상이 이 방식을 채택하고 있습니다.
또 다른 방법으로는 다단 플래시 증발법(multi-stage flash distillation)이 있습니다. 바닷물을 고온으로 가열해 증발시킨 뒤 다시 응결시켜 순수한 물을 얻는 방식으로, 중동 산유국처럼 에너지가 풍부하고 대규모 생산이 필요한 지역에서 주로 사용됩니다. 원리는 단순하지만 열에너지 소비가 크다는 단점이 있습니다.
최근에는 태양열을 이용한 태양열 증류(solar distillation) 방식도 연구되고 있습니다. 별도의 에너지원 없이 햇빛으로 바닷물을 증발시키고 응결수를 모으는 방식으로, 전력 인프라가 부족한 지역에서 소규모로 활용 가능성이 있습니다. 다만 생산량이 적어 대규모 공급에는 한계가 있습니다.
담수화 기술의 가장 큰 걸림돌은 비용과 에너지 소비, 그리고 농축된 염수(brine)의 처리 문제입니다. 역삼투압 방식도 대량의 전기를 필요로 하며, 처리 후 남는 고농도 염수를 바다에 방류하면 해양 생태계에 영향을 줄 수 있어 환경적 고려도 필요합니다. 현재 사우디아라비아, 이스라엘, 싱가포르 등은 국가 식수의 상당 부분을 담수화로 충당하고 있으며, 기술 발전과 재생에너지와의 결합을 통해 비용 절감을 이어가고 있는 추세입니다.