머리카락 2개 두께 우드 스크롤 증발기…"볕없는 밤에도 담수" 확인

원목을 종이처럼 150마이크로미터 두께로 켠 나무판(베니어)을 돌돌 말아 담수로 쓸 수 있는 기술이 개발됐다. 전상민 POSTECH 화학공학과 교수는 전화통화에서 "얇은 나무판을 돌돌 만 원통형 증발기를 개발, 실험결과 밤에도 담수화가 진행되는 것을 확인했다"며 "특히, 나무판 간격이 작을수록 모세관 현상이 커질 것 같지만, 실제는 아니라는 새로운 사실을 규명한 것이 의미가 있다"고 설명했다. 실제 연구팀은 나무판이 50~100마이크로미터 갭에서 물의 증발과 해수 순환이 가장 원활했다고 밝혔다. 이 보다 더 붙여 놓으면, 삼투압이 보다 월활할 것 같지만 실제는 그렇지 않았다는 것. 연구팀은 얇은 나무판을 말아 우드스크롤이라는 원통형 증발기를 만든 뒤, 이를 해수에 담궈놓으면 나무판과 나무판 사이에 미세한 물길이 생겨 이 통로로 바닷물 염분이 걸려지며 나무판 꼭대기까지 올라가 물이 증발하게 된다. 염분이 섞인 물은 무거워져 다시 바닷물로 되돌아가는 원리다. 연구팀은 높이 40cm 우드 스크롤 증발기를 실험한 결과 태양광 1개 조건(맑은 날 정오 햇빛 세기)에서 시간당 35.8kg/㎡의 물을 증발시켰다. 이는 기존 최고 성능을 가진 태양광 증발기들과 비교해도 손색없이 수준이라는 것. 전상민 교수는 "더 놀라운 건 밤에도 증발이 멈추지 않았다는 점"이라며 "원통 모양 긴 옆면이 마치 라디에이터처럼 주변에 있는 열을 계속 흡수해, 해가 없어도 그 열을 이용해 물을 계속 증발했다"고 말했다. 바닷물과 비슷한 3.5w%(무게 기준 농도) 염도 환경에서 실험한 결과, 낮 동안 표면에 쌓였던 소금이 밤사이 자연스럽게 다시 녹아 사라지는 '자가 염 제거' 현상도 확인됐다. 연구팀은 향후 전기 공급이 어려운 지역이나 재난 현장 등에서 밤낮없이 물을 구할 수 있을 것으로 기대했다. 한국에너지기술평가원 지원으로 수행된 이 연구 결과는 물·환경 분야 국제 학술지 '엔피제이 크린 워터(npj Clean Water)'에 게재됐다.