자연과학분야 학술지 '네이쳐 커뮤니케이션즈' 게재<br />
삼성그룹 미래기술육성사업 지원과제 성과
(서울=포커스뉴스) 서울대학교 연구팀이 전기 없이 소금물(염수)을 먹을 수 있는 물(담수)로 전환하는 기술을 개발했다.
전세계적으로 물 부족 현상을 해결하기 위해 다양한 담수화기법이 개발되고 있지만 외부전원 없이 담수를 만드는 기술은 이번이 처음이다.
서울대 공과대학 김성재 교수(전기정보공학부)와 김호영 교수(기계항공공학부) 공동 연구팀은 '자발적 담수화 메커니즘'을 규명했다고 1일 밝혔다.
이번 연구 성과의 핵심은 '무(無)전원'이다. 현존 담수화기술은 막대한 양의 외부에너지가 투입돼 또다른 환경문제를 야기하고 있기 때문이다.
무전원 기술은 염분 중 양이온만 선택적으로 흡수하는 나노구조체가 있어 가능했다.
염수 속의 나노구조체가 양이온(+)만을 흡수하면 나노구조체 표면에 음이온(-)만 남게 되는데 같은 성질을 가진 음이온들이 서로 반발해 밀어내면서 그 사이에 소금기가 줄어든 '이온공핍층'이 형성된다.
이온공핍층의 염분 농도는 이전보다 90% 이상 낮아진다. 이를 추출해 모으면 마실 수 있는 담수가 된다.
연구팀을 공동으로 지도한 김성재 교수는 이 기술이 상용화됨으로써 공장 등 대규모 담수시설이 아닌 물 부족 문제 해결에 기여하기를 기대하고 있다.
김 교수는 "상용화되기까지 시간이 걸리겠지만 바닷물이 담긴 컵이나 물통에 나노구조체를 넣어두면 식수로 바뀌도록 만드는 것이 최종 목표"라며 "마실 물이 없어 고통 받는 제3세계와 재난지역 사람들에게 도움이 되길 바란다"고 밝혔다.
한편 이번 연구는 2014년부터 삼성미래기술육성사업의 지원을 토대로 진행됐고 연구논문은 자연과학분야 세계적 권위 학술지인 '네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 1일 게재됐다.서울대 김성재·김호영 교수 공동 연구팀. 왼쪽부터 김성재 교수, 김호영 교수, 이효민 박사, 박성민 연구원, 정연수 연구원. <사진제공=서울대학교 공과대학>외부전원이 필요없는 무전원 담수화 마이크로 장치(왼쪽)와 현미경 이미지(오른쪽). 현미경 이미지를 보면 시간이 경과함에 따라 나노구조체(갈색막대) 표면의 염수(연두색) 농도가 낮아지고 있다. <사진제공=서울대학교 공과대학>
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