울산대 연구진이 개발한 장치를 1㎡ 면적으로 제작해 가동할 경우, 바닷물에서 시간당 2.3ℓ의 담수를 생산할 수 있다. 이는 지금까지 보고된 장치의 생산력 1.5~2.0ℓ를 웃도는 수준이다.
장치 원리는 이산화티타늄이 가진 친수성에 착안해 이를 탄소폼 위에 나뭇가지가 여러 가닥으로 벋어나가는 모습의 수지상으로 활성화시키는 방법으로 바닷물을 햇빛에 의해 발생한 열로써 수증기로 만드는 데 최대한 활용할 수 있도록 한 것이다.
기존 태양광 담수화 장치는 해수 담수과정에서 석출된 소금결정의 누적으로 성능이 유지되지 못하는 단점이 있었다. 연구팀은 이의 해결을 위해 흡수된 물의 순환을 원활히 할 수 있는 이산화티타늄 구조를 활용해 염분 축적을 억제시켰다.
김용수 지도교수는 “이번 연구는 이산화티타늄이 가지는 구조적 특성뿐만 아니라 친수성 특성을 최초로 활용한 것으로, 인류가 직면한 식수 고갈 문제를 크게 해결할 수 있는 기술”이라며 “세상에는 일반 물리학 수준의 지식으로도 해결할 수 있는 과제가 많음을 학생들과 공유한 사례이기도 하다”라고 설명했다.
한편 이번 연구 결과는 국내 특허출원 중이며, 미국화학회가 발행하는 ‘ACS Applied Material & Interfaces’ 온라인 판에 게재됐다. 연구는 교육부와 과학기술정보통신부 및 한국연구재단이 지원하는 대학중점연구소 및 중견연구자 지원사업으로 이뤄졌다.
차형석기자 stevecha@ksilbo.co.kr
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