August 21,2018

사막서 공기와 햇빛만으로 물 ‘수확’

알루미늄형 기술은 가격 싸 실용화 가능

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건조한 사막에서 공기와 햇빛만으로 물을 ‘수확’하는 기술이 개발돼 주목받고 있다.

영국의 과학기술 매체 phys.org에 따르면 미국 버클리 캘리포니아 주립대학 화학과 오마르 야그히 교수 연구팀은 지르코늄으로 만든 다공성(多孔性) 물질인 ‘금속유기구조체(Metal-Organic Framework·MOF)’를 이용해 대기 중의 수분을 빨아들여 물을 만들 수 있는 기술을 개발했다고 과학저널 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 발표했다.

지금까지 공기 중의 수분 포집은 습도가 높은 곳에서나 적용이 가능한 기술이었다.

연구팀은 습도가 밤에는 40%, 낮에는 8%까지 떨어지는 애리조나 사막 실험에서 MOF 1㎏당 200ml의 물을 만들어냈다.

아직은 실험실 단계에 있는 알루미늄형 MOF는 1㎏당 하루 400ml의 물을 만들수 있다고 한다.

야그히 교수는 “이 기술은 주변의 온도와 햇빛만으로 가동되며, 사막에서 물을 수집하는데 추가적인 에너지가 필요하지 않다”고 강조했다.

물 포집 기술의 토대가 되는 MOF 개발을 주도해온 그는  “알루미늄형 MOF는 비용이 많이 들지 않기 때문에 물 포집 기술의 실용화를 가능하게 할 것”이라고 했다.

MOF는 내부에 수많은 통로와 구멍이 꽉 들어차 있어 각설탕 크기의 MOF는 축구장 6배 크기의 내표면적(內表面積)을 갖는다.

이런 표면은 가스나 액체를 흡수하고 열이 가해지면 이를 즉각 방출한다. ‘슈퍼 스펀지’ 기능을 하는 이런 특성이 극도로 건조한 사막에서도 수분을 흡수해 물을 만들 수 있게 해준다는 것이다.

연구팀은 올해 늦여름께 캘리포니아주 남동부 ‘죽음의 계곡’에서 알루미늄형 MOF의 현장실험에 나설 계획이다.  죽음의 계곡은 낮기온은 43도에 달하고, 밤에는 20도대에 습도도는 25% 정도다.

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