'곤약' 이용해 사막 공기에서 대량의 물 만드는 신소재 등장
'곤약' 이용해 사막 공기에서 대량의 물 만드는 신소재 등장
  • 김정은 기자
  • 승인 2022.05.31 12:13
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ⓒ데일리포스트=이미지 제공/Flickr

[데일리포스트=김정은 기자] 곤약의 주성분인 글루코만난(glucomannan)을 이용해 kg당 단돈 2달러에 하루 13리터(ℓ)의 물을 생성할 수 있는 신소재가 발표됐다.

세계 인구의 3분의 2가 정도의 차이는 있지만 물 부족의 영향을 받고 있다. 정수 기술이 있으면 바닷물이나 오염된 물로도 식수를 얻을 수 있지만, 사막지대처럼 기존 수원이 없는 지역에는 적합하지 않다.

이에 미국 텍사스대 오스틴캠퍼스(UT Austin) 연구팀은 대기 중에 포함된 수분을 포집하기 위해 대표적인 식이섬유인 셀룰로오스와 곤약의 주성분인 글루코만난으로 이루어진 필름을 개발했다.

연구팀이 개발한 '고흡습성 폴리머 필름'은 글루코만난으로 만들어진 '곤약검'의 개공(開孔) 구조를 이용해 수분을 모으고, 열에 반응해 소수성(hydrophobicity, 물 분자와 결합하기 어려운 성질)을 발휘하는 셀룰로오스를 통해 모은 물을 쉽게 저에너지로 추출하는 구조다.

이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 게재됐다. 

ⓒ데일리포스트=이미지 제공/Flickr

연구팀이 개발한 필름이 1kg 있으면 상대습도 15% 미만의 건조한 지역에서도 하루 6리터, 30%인 지역에서는 13리터에 달하는 물을 생성할 수 있다. 

ⓒ데일리포스트=이미지 제공/Nature Communications

연구팀은 "필름은 저렴한 소재로 제조 가능하며, 제작 방법도 재료를 섞어 틀에서 건조시키는 매우 간단한 방식"이라며 "재료만 있으면 가정에서도 만들 수 있을 정도"라고 설명했다. 

ⓒ데일리포스트=이미지 제공/Nature Communications

왼쪽이 필름에서 집수하는 장치의 대략적인 이미지이며 오른쪽이 그 시제품이다. 신소재를 60도 온도에서 10분 가열하면 흡수한 수분의 70%까지 추출할 수 있다.

ⓒ데일리포스트=이미지 제공/Nature Communications

미국 방위고등연구계획국(DARPA)의 자금 지원으로 진행된 이 연구는 건조한 기후 속에서 생활하는 병사들에게 물을 공급할 목적으로 개발됐지만 단순한 기술이어서 빠른 상업화가 가능할 것으로 연구팀은 내다보고 있다.

논문 공저자인 기후아 유(Guihua Yu) 박사는 "이 연구는 지구상에서 가장 덥고 건조한 곳에서 사람들이 물을 얻을 수 있는 실용적인 솔루션에 관한 것이다. 이를 통해 안정적으로 물을 얻을 수 없는 많은 사람이 물을 생성하는 간단한 장치를 집에 둘 수 있게 될지도 모른다"고 언급했다.



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