폐수를 정수하는 동시에 전기까지 생산한다…KIST·명지대 공동 개발

(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 물을 정화하는 과정에서 전력을 발생시키는 기술이 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 장지수 전자재료연구센터 박사팀이 신개념 분리막을 개발했다고 7일 밝혔다.

이번 연구는 윤태광 명지대학교 신소재공학과 교수팀과의 공동 연구로 이뤄졌다.

연구진이 개발한 분리막은 하부에는 물을 정화시키는 다공성 필터 분리막이, 상부에는 전기가 통하는 전도성 고분자가 샌드위치 구조로 결합되어 있다. 분리막은 물이 수직으로 관통하면 정화되고, 수평방향으로 퍼지면 직류 전기를 만들어 내도록 설계됐다.

성능 검사 결과 10㎚(1억분의 1미터) 이하의 오염물질을 95%이상 제거할 수 있어 폐수에 존재하는 미세플라스틱이나 중금속 입자 등을 정화할 수 있는 것으로 나타났다. 또 10µl(마이크로 리터)의 물로도 3시간 이상 전력을 발생시킬 수 있었다.

개발된 분리막은 단순한 용액 프린팅 공정을 통해 크기 제한 없이 제작이 가능하기 때문에 제작 단가와 공정에 소요되는 시간을 동시에 절감할 수 있어 상용화 가능성이 크다.

연구진은 개발된 분리막을 실제 공장 현장에 적용하여 폐수의 수질을 식수 수준으로 향상시키면서 전기를 생산하는 후속 연구를 진행 중이다.

장지수 KIST 박사는 "물부족 문제 해결과 친환경 에너지 생산이 동시에 가능한 신기술로 수질 관리시스템 및 비상전력 시스템으로도 응용 가능성이 매우 크다"고 설명했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원을 받아 KIST의 주요사업으로 수행되었다. 연구 결과는 재료 분야의 국제학술지인 어드밴스드 매터리알스(Advanced Materials) 최신호에 표지 논문으로 게재됐다.

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