[과학] 과학자들 ‘공기를 물로 바꾸는’ 새 기술 개발

과학자들은 영국 학술지 《네이처 워터(自然-水)》 론문에서 이 새로운 채수 장치는 전세계 사람들에게 안전하고 쉽게 접근할 수 있는 식용수를 제공하기 위한 중요한 진전이라고 설명했다. 이 장치는 공기 중에 수증기가 존재하는 어느 곳에서든 작동할 수 있다.

이 채수 장치는 고흡수성 재료인 하이드로겔(水凝胶)로 만들어졌으며 하이드로겔은 창문 유리와 류사한 구조로 두층의 유리사이에 밀봉되여 있다. 밤에는 이 장치가 대기중의 수증기를 흡수한다. 유리 표면의 온도를 낮게 유지하는 코팅 덕분에 낮에는 이 수증기가 액체 물(液态水)로 응결되여 유리를 따라 떨어지며 파이프 시스템(管道系统)에 의해 채집된다.

하이드로겔은 포장용 기포막(气泡包装膜)과 류사한 일련의 아치형 구조로 특수 제작되였으며 수증기를 흡수하면 팽창한다. 이러한 아치형 구조는 재료의 표면적을 증가시켜 저장 용량을 향상시킨다.

연구진은 이 새로운 장치를 캘리포니아주와 네바다주에 걸쳐 있는 사막 곡지인 데스밸리에서 일주일 동안 테스트했다. 데스밸리는 세계에서 가장 더운 곳이자 북미에서 가장 건조한 지역이다.

이 장치는 하루에 약 1/4∼2/3컵(57∼161.5밀리리터)의 물을 생산했으며 습도가 높은 지역에서는 생산량이 더 많을 것으로 예상된다. MIT 대표측은 성명에서 이 설계가 기존의 공기중 식용수 채집 시도보다 효률성이 훨씬 높으며 전력 공급이 전혀 필요되지 않는다고 밝혔다.

연구진은 또한 하이드로겔 설계 장치로 채집한 물의 품질과 관련된 오랜 문제를 해결했다. 류사한 설계에서 흡수률을 높이기 위해 하이드로겔에 첨가된 리티움염(锂盐)은 일반적으로 물에 스며들어 추가 처리 없이는 안전하게 마실 수 없게 만든다. 허나 이 새로운 설계에는 리티움염의 침출 농도를 0.06ppm 이하로 낮출 수 있는 글리세린(甘油)이라는 염 안정제가 포함되여 있다.

장치의 단일 채수 패널로는 한 가정의 음수 요구를 충족시키기에 부족하지만 차지하는 공간이 작아 한 가정에 여러 채수 패널을 설치할 수 있다. 연구진에 따르면 안전한 식용수가 부족한 지역에서는 8개의 1 메터×2 메터 크기의 채수 패널로 한 가정의 음수 요구를 충족시킬 수 있다. 미국에서 생수 구입비용과 비교할 때 이 장치는 한달도 안 되여 성본비용을 회수할 수 있으며 최소 1년 이상 사용할 수 있다.

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编辑：최화