한국전기연구원(KERI·원장 최규하)은 KERI 전기물리연구센터 진윤식·조주현 연구팀이 농업·바이오·식품·원예 등 다양한 산업 분야에 활용할 수 있는 '플라즈마 활성수 대용량 제조 기술'을 개발했다고 7일 밝혔다.
플라즈마 활성수는 공기(혹은 수중)에서 플라즈마를 생성한 후 산소 및 질소 등 활성종을 품고 있는 기능성 물이다. 강한 산성을 띠어 소독제나 살충제 기능을 할 수 있고, 동시에 질소 산화물이 다량 포함돼 있어 액체 비료로도 활용 가능하다.
기존에는 이 활성수를 가느다란 틈으로 플라즈마를 고속 분출하는 '플라즈마 제트', 평판 금속전극과 유전체를 샌드위치처럼 배열한 후 좁은 갭에서 방전을 일으키는 '평판형 유전체 장벽방전' 방식 등으로 제조했다.
이러한 방법은 1회 제조용량이 수십㎖에서 수ℓ에 그쳐 넓은 면적에서 균일하고 밀도 높은 플라즈마를 발생시키기 어려웠다.
연구팀은 평판형이 아닌 '동축형' 유전체 장벽방전 장치를 고안해 균일하고 대면적의 플라즈마를 안정적으로 발생시키는 데 성공했다. 동축형은 평판형에 비해 부피를 줄일 수 있고, 직·병렬 연결이 용이해 대용량화하는데 유리하다.
또 플라즈마와 물의 반응 효율을 극대화할 수 있는 리액터 구조를 창안해 장시간 동안 큰 전력을 공급하면서 플라즈마 활성수를 다량으로 생산할 수 있다.
연구팀은 '동축형 유전체 장벽방전 장치'로 세계 최고 수준인 시간당 500ℓ 플라즈마 활성수를 제조했다. 기존 세계 기록은 미국 APS사가 갖고 있는 시간당 120ℓ였다.
진윤식 박사는 “KERI 플라즈마 활성수는 공기와 물, 전기만 있으면 제조 가능하고, 다른 화학물질을 사용하지 않아 친환경적”이라며 “농업·바이오·식품·원예 등 다양한 산업에서 대용량 플라즈마 활성수를 활용할 수 있는 길을 열었다”고 말했다.
창원=임동식기자 dslim@etnews.com
