울산대학교는 물리학과 대학원생 김성도(28)씨와 지샨 타히르(28)씨가 세계 최고 성능의 태양광 수증기 발생 장치 제작에 성공했다고 7일 밝혔다. 이 연구로 우리나라는 친환경 태양광 담수화 장치 상용화에 한 발 앞서 나가게 됐다.
울산대에 따르면 연구진이 개발한 장치를 1㎡ 면적으로 제작해 가동하면 바닷물에서 시간당 2.3ℓ의 담수를 생산할 수 있다. 이는 기존 장치의 생산력 1.5∼2.0ℓ를 웃도는 것이라고 울산대는 설명했다.
연구진은 이산화티타늄의 친수성에 착안해 탄소폼 위에 나뭇가지가 여러 가닥으로 뻗어나가는 모습의 수지상으로 활성화하는 방법을 사용했다. 이를 통해 햇빛에 의해 발생한 열이 바닷물을 수증기로 만드는데 최대한 활용될 수 있도록 했다.
기존 장치는 담수 과정에서 석출된 소금 결정이 누적되며 성능이 유지되지 못하는 단점이 있었다. 울산대 연구진은 흡수된 물의 순환을 원활히 하는 이산화티타늄 구조를 활용해 염분 축적을 억제했다.
김용수 울산대 지도교수는 "이번 연구는 이산화티타늄이 가지는 구조적 특성뿐만 아니라 친수성 특성을 최초로 활용한 것으로 식수 고갈 문제를 해결할 수 있는 기술"이라며 "일반 물리학 수준 지식으로도 해결할 수 있는 과제가 많음을 학생들과 공유한 사례이기도 하다"고 설명했다.
연구결과는 국내 특허 출원 중이며, 미국화학회(ACS)가 발행하는 'ACS 어플라이드 머티리얼스 앤 인터페이시스'(ACS Applied Materials & Interfaces) 온라인판에 게재됐다. 이번 연구는 교육부와 과학기술정보통신부, 한국연구재단이 지원하는 대학중점연구소와 중견 연구자 지원 사업으로 이뤄졌다.
