공기 수분 흡수해 물 만드는 스펀지 개발
공기 수분 흡수해 물 만드는 스펀지 개발
  • 이상진
  • 승인 2019.03.28 06:30
  • 조회수 2042
  • 댓글 0
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미국 텍사스대학과 중국 남경사범대학 등 국제 연구팀이 공기 중의 수분을 흡수해 깨끗한 물을 만드는 연구에 성공했습니다. 해당 연구 결과는 학술지 <Advanced Materials>에 발표됐습니다.

 

연구팀은 대기 중의 수분을 모아 담수를 생산하기 위해 이번 연구를 진행했다고 설명했는데요. 연구팀에 따르면 이번에 개발된 기술은 지리적, 수문학(水文學)적 제한이 없이 사용될 수 있다고 해요.
 

공기 중의 수분을 모아 담수를 만들 수 있을 전망입니다. 출처:fotolia
공기 중의 수분을 모아 담수를 만들 수 있을 전망입니다. 출처: fotolia

담수가 부족한 개발도상국이나 태풍·쓰나미 등으로 마실 물이 부족한 지역 등에 유용하게 쓰일 기술처럼 보이는데요. 해당 기술은 신소재 개발을 통해 가능해졌습니다. 이른바 다양의 물을 보유하는 'super sponge'가 대기 중의 물을 머금고 있다가 필요시 물을 짜내게 되는 것인데요. super sponge는 하이드로겔과 겔-폴리머 하이브리드 등의 재료로 구성됐습니다.

 

연구팀은 물을 흡수하는 정도가 높고 가열을 하면 다시 물을 방출하는 하이드로겔을 개발했습니다. 하이드로겔은 물을 분산매로 하는 겔인데요. 분산매란 분산계에서 매질, 즉 분산질을 둘러싸고 있는 부분을 가리킵니다. 콜로이드 분산계를 구성하는 매질인데요. 콜로이드 분산계는 '10의 –5승cm~10의 –7승cm' 정도의 기체나 액체, 또는 고체의 콜로이드 입자가 매질 중에 분산된 계를 말합니다.

 

하이드로겔은 물을 분산매로 하는 겔입니다. 출처:wikimedia commons
하이드로겔은 물을 분산매로 하는 겔입니다. 출처: Wikimedia Commons

연구팀은 콜로이드 입자 크기의 아주 작은 입자로 물을 흡수하는 새로운 하이드로겔을 만들어냈습니다. 새로 개발된 하이드로겔은 습기나 건조함에 구애받지 않고 성공적으로 작동하는 것으로 확인됐습니다.

 

최대 50L의 물 생산

 

구름 또는 비를 제외하고 지구를 둘러싼 대기에는 평균 26mm 두께의 수증기가 있습니다. 지표면이 약 2.6cm의 물로 뒤덮여있다는 건데요. 이번 연구로 이런 대기 중의 물을 필요에 따라 super sponge에 저장했다가 꺼내 쓸 수 있게 될 전망입니다.
 

super sponge는 햇빛에 5분 동안 놓아두면 머금은 물을 내보냅니다. 출처:fotolia
super sponge는 햇빛에 5분 동안 놓아두면 머금은 물을 내보냅니다. 참고용 이미지. 출처: fotolia

super sponge를 쓰는 방법은 간단한데요. super sponge를 대기 중에 놓아두면 저절로 물이 모입니다. 모인 물을 꺼내 쓰고 싶을 때는 햇빛에 5분 정도 노출시키면 물이 super sponge 밖으로 흘러나온다고 합니다. 프로토타입 연구 결과 하이드로겔 1kg이 포함된 super sponge에 최대 50L의 물을 생산할 수 있었다고 합니다.

 


##참고자료##


Fei Zhao et al, Super Moisture‐Absorbent Gels for All‐Weather Atmospheric Water Harvesting, Advanced Materials, 2019.


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