사막에서도 물 만든다고?…마법의 장치 나왔다

미국 매사추세츠 공과대학 연구진이 사막에서도 공기 중 수증기를 모아 식수를 만들 수 있는 첨단 장비를 개발했다고 과학전문매체 라이브사이언스가 29일(이하 현지시간) 보도했다.

연구진은 지난 11일 국제 학술지 ‘네이처 워터’에 관련 논문을 발표했다. 이 물 수확기는 두 겹의 유리 사이에 수분 흡수력이 뛰어난 하이드로겔을 넣어 제작됐다. 밤에는 해당 기기로 대기 중 수증기를 흡수하고 낮에는 유리를 차갑게 유지해 수증기가 유리에 응결되도록 한다. 이후 액체 상태의 물이 유리를 따라 떨어지며 여러 개의 튜브 시스템에 물이 모인다.

MIT 연구진이 공기 중 수증기로 사람이 마실수 있는 식수를 모아주는 장비를 개발했다. (사진=픽사베이)

하이드로겔은 수증기를 흡수하면 부풀어오르는 뽁뽁이처럼 생긴 일련의 돔 모양으로 만들어졌다. 돔 모양은 소재의 표면적을 늘려 수분을 더 많이 흡수할 수 있도록 해준다.

연구진들은 미국 캘리포니아와 네바다 일부 지역에 걸쳐 있는 데스밸리 사막에서 일주일 동안 새로운 장치를 테스트했다. 이 곳은 세계에서 가장 더운 곳이자 북미에서 가장 건조한 곳이다.

이 장치는 데스밸리에서 매일 약 1/4~2/3 컵(약 57~161.5ml)의 물을 만들어냈다. 때문에 습도가 높은 지역에서는 훨씬 더 많은 물을 생산할 수 있을 것으로 보인다. MIT 연구진은 “이 장비는 전기 없이 작동하며, 공기에서 식수를 수집하려는 이전의 시도보다 훨씬 효과적”이라고 성명을 통해 밝혔다.

사진=픽사베이

연구진은 이번에 하이드로겔 설계로 인해 일어날 수 있는 수질 문제도 해결했다. 수분 흡수율을 높이기 위해 하이드로겔에 첨가된 리튬염(Lithium salt)은 일반적으로 물 속으로 흡수돼 추가 처리 없이는 사람이 마실 수 없다.

하지만, 이번에는 글리세롤이라는 염분 안정제를 포함시켜 리튬염의 누출량을 0.06ppm 미만으로 줄였다. 0.06ppm은 미국 지질조사국(USGS)이 지하수에 존재할 수 있는 리튬염의 양을 추정한 수치다.

이번에 테스트한 장치에 탑재된 한 개의 패널로는 온 가족이 사용할 만큼의 물을 생산할 수 없지만, 패널이 공간을 많이 차지하지 않아 한 가구에 여러 개의 패널을 설치할 수 있다. 연구진은 가로 1m, 세로 2m 가량의 패널 8개만 설치해도 안전한 식수를 구하기 어려운 모든 가구에 물을 공급할 수 있을 것으로 추정했다. 미국에서 생수 가격이 비싼 것과 비교하면, 이 장치는 한 달 안에 투자 비용을 회수하고 최소 1년 동안 사용할 수 있다고 해당 매체는 전했다.

해당 논문의 저자 중 한 명인 쉬안허 자오(Xuanhe Zhao) MIT 기계공학과 및 토목환경공학과 교수는 "이제 사람들은 이 패널들을 더 크게 만들거나 평행 패널로 만들어 사람들에게 식수를 공급하고 실질적인 효과를 얻을 수 있다"고 밝혔다.