국내 연구팀이 무전원으로 바닷물을 식수로 바꾸는 원리를 밝혀냈다.
김성재 서울대학교 전기정보공학부 교수와 김호영 기계항공공학부 교수 공동 연구팀이 외부 전원 공급 없는 `자발적 담수화 메커니즘`을 규명했다고 1일 밝혔다.
담수화의 관건은 에너지를 효율적으로 사용하는 것이다. 자발적 담수화 메커니즘은 물체가 가진 자체 에너지를 이용한다. 외부 에너지 공급 없이 적은 에너지로 담수화가 가능하다. 역삼투압, 전기투석 등 기존 기법은 많은 전기 에너지를 필요로 했다.
연구팀이 개발한 자발적 담수화 메커니즘은 이온 선택성을 갖는 나노구조체 모세관 현상을 활용한다. 빨대에 물을 꽂으면 물이 자동으로 올라오는 원리다. 나노직경 빨대를 물에 넣으면 빨대는 양이온을 선택적으로 빨아올리고, 음이온은 물속에 남는다. 음이온은 상호 반발로 빨대 주변에서 밀려난다. 빨대 주변에 모인 물은 이온농도가 낮아지면서 담수가 된다. 염도는 90% 이상 낮아진다. 외부 전원이 없는 에너지를 이용해 담수가 가능해지는 것이다.
김성재 교수는 “바다에 뿌리를 내리고 자라는 맹그로브 나무에서 아이디어를 착안했다”며 “공장과 같은 대규모 담수 시설보다 휴대용 장치에 인프라와 자본이 부족한 제3세계와 재난 지역에서 유용하다”고 말했다.
연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈에 1일 게재됐다.
송혜영기자 hybrid@etnews.com
