"사막에서 물 만든다"…포스텍·UC버클리 개발한 신기술 무엇

수확기 작동방식을 정리한 이미지. 사진 포스텍

태양에너지를 이용해 대기 중 수분에서 물을 뽑아내는 기술이 개발됐다. 포스텍 측은 7일 “포스텍 환경공학부 송우철 교수와 미국 캘리포니아 주립대 버클리 캠퍼스(UC버클리) 화학과 오마르 음완네스 야기 교수 공동 연구팀이 새로운 물 수확 방법을 찾는 데 성공했다”고 밝혔다.

제습 신소재 MOF 사용, '水' 수확기 개발  

연구팀은 대기 중 수분에서 물을 추출하기 위해 촉매, 즉 일종의 필터 같은 MOF(metal-organic framework)라는 다공성 물질을 이용한다. 제습 신소재인 MOF엔 1∼2나노미터(㎚·10억분의 1m) 크기의 매우 작은 구멍이 나 있다. 대기 중 수분을 끌어모으는 ‘흡착제’ 역할을 한다. 연구팀은 이 MOF를 사용해 밤에는 대기 중 수분을 흡수하고 낮에는 태양에너지를 이용해 흡수한 수분을 액체로 모으는 원통형 금속 재질의 ‘수확기’를 개발했다.

포스텍 환경공학부 송우철 교수. 사진 포스텍

포스텍 측은 “지난해 6월 미국 버클리지역, 8월 데스 밸리 사막에서 MOF가 든 연구팀의 수확기를 사용해 실제 물을 모으는 실험을 진행했고, 하루 최대 물 285g과 210g을 각각 생산하는 데 성공했다”고 설명했다. 해당 연구 결과는 물 부족 현상을 해결할 중요한 자료로 평가받으면서 국제 학술지인 『네이처 워터』에 6일(현지 시각 기준) 자로 실렸다.

미국 캘리포니아 주립대 버클리 캠퍼스(UC버클리) 화학과 오마르 음완네스 야기 교수. 사진 포스텍

"외부 전력 없이 태양에너지로 생산" 

포스텍 송우철 교수는 “다른 에너지원이나 외부 전력 공급원 없이 순수하게 태양에너지로 물을 생산한 세계 최초의 기술로 평가받고 있다”며 “환경문제와 맞물려 심화하고 있는 물 부족 문제를 해결할 기술의 잠재력을 이번 연구를 통해 확인했으며 앞으로 전 세계 어디든 지형과 기후조건에 상관없이 수자원 확보가 가능해질 것으로 기대된다”고 전했다.

아프리카 등 세계 각국은 물 부족으로 어려움을 겪고 있다. 지난 3월 유엔 아동기금이 발표한 보고서에 따르면 아프리카 어린이 약 1억9000만 명이 깨끗한 물이 부족해 고통받고 있으며, 이로 인해 매일 5세 미만 어린이 1000명 이상이 목숨을 잃고 있다. 세계 각국은 이를 해결하기 위해 바닷물을 식수로 얻는 해수 담수화를 시도하고 있다. 하지만 해수 담수화는 화석연료가 주원료인 데다 농축된 해수염을 다시 바다로 방출해야 하므로 환경오염에 대한 우려가 크다.

김윤호 기자 youknow@joongang.co.kr