해조류·나무 섬유소에서 '물부족' 해결 실마리 찾았다

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 자연적으로 분해할 수 있으면서 값싼 친환경 해수담수화 기술을 개발해 전 세계적인 물부족 문제를 해결할 실마리를 제시했다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 김성균 화학물리학과 교수팀이 자연에서 유래한 소재인 한천과 나노셀룰로오스로 태양광 해수 담수화 소재를 개발했다고 14일 밝혔다.

대구경북과학기술원 연구팀이 친환경 해수담수화 기술을 개발했다. 김성균 화학물리학과 교수(오른쪽), 임홍섭 석사과정생(왼쪽).(사진=STUDIO 51)

최근 환경 오염과 기후 변화, 인구 문제에 따라 전 세계 인구의 약 3분의 2 가량이 물 부족 문제를 겪고 있다. 해수 담수화 기술은 이러한 문제를 해결할 방안 중 하나이지만 기존 기술은 대형 설비를 구축해야 하고 운영에 많은 비용과 에너지를 써야 했다. 담수화 부산물인 소금이 만들어진다는 부분도 오래 운영하는데 걸림돌로 작용했다.

연구팀은 우뭇가사리 열수추출액의 응고물인 우무를 얼려 말린 해조가공품인 한천과 나무 조직 속 섬유소를 나노미터 크기로 쪼갠 천연 나노물질인 나노셀룰로오스에 주목했다.

개발한 소재는 사용 후 폐기하면 자연 분해되어 환경 문제에서 자유롭고 회수·재생 후 재사용할 수 있다. 연구팀이 4번 재생해 쓰는 과정에서 효율은 떨어지지 않았다. 제조 과정도 단순하고, 소형 장치로 만들어 가구, 마을 단위의 소형 담수화 설비 구현 가능성을 높였다.

현장 실험 결과, 일사 조건에서 단위 면적(㎡)당 하루 평균 5.95 kg의 담수를 만들었다. 9일 동안의 시험후에도 소재 내·외부의 소금 농도에는 변화가 없었다.

김성균 교수는 “자연계에서 쉽게 얻을 수 있는 값싼 원료인 한천과 셀룰로오스를 이용해 간단한 방법으로 제작할 수 있는 담수화 소재를 개발했다”며 “저개발 국가나 외딴 섬의 식수 문제를 해결하려고 노력했다는데 의미가 있다”고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘Desalination’에 2월 15일자로 게재됐다.