UNIST(울산과학기술원) 연구진이 태양열로 바닷물을 증류해 먹는 물로 바꿔내는 새로운 해수 담수화 장치를 개발했다. 특히 3D프린팅으로 쉽게 제조가 가능해 식수난을 겪고 있는 개발도상국에 큰 도움을 줄 것으로 기대되고 있다.

UNIST는 에너지화학공학과 장지현 교수 연구팀이 기존보다 태양열을 더 효과적으로 흡수할 수 있는 광 증기 증발 장치(Solar Evaporator)를 개발했다고 22일 밝혔다.

이 장치를 1㎡ 크기로 만들 경우 1시간에 1.6㎏ 이상의 담수를 얻을 수 있다. 광 증기 증발 장치는 태양열로 물을 증발시키는 장치다.

바닷물이 장치에 빨려 들어가면 순수한 물은 증기 상태로 나오고, 소금과 같은 염 찌꺼기는 증발 장치에 남게 된다. 증발한 물을 다시 응결시키면 식수로 쓸 수 있다.

연구팀은 다중 반사로 빛의 흡수를 최대화할 수 있도록 장치를 설계하고, 이를 3D프린팅 기술로 제작했다.

이를 통해 장치의 광 흡수체가 더 많은 빛을 흡수할 수 있게 되면서 얻을 수 있는 담수의 양이 기존보다 10% 정도 증가했다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 광 흡수체의 위쪽은 바닷물을 튕겨 내는 소수성 물질로, 바닷물과 직접 닿는 하부는 친수성 물질로 각각 만들어 염이 쌓이는 것을 방지해 장치 수명도 3배 이상 늘렸다.

개발된 장치의 증기 변환 효율은 90%에 가까웠는데, 연구팀은 광 흡수체 표면에 생긴 증기 박막이 열 손실을 줄였기 때문이라고 설명했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼스’에 지난 4일자로 공개됐으며, 표지 논문으로 선정돼 정식 출판을 앞두고 있다.

연구는 한국연구재단 중견 연구자 지원 사업과 온사이트 수소충전소를 위한 광전기화학 수소생산기술 및 시스템 개발 사업의 지원을 받아 이뤄졌다. 차형석기자 stevecha@ksilbo.co.kr