공기 중 수분 모아 `먹는 물`로…식수 부족·가뭄 등 음용수 활용

기계연, 휴대용 수분 포집 시스템 개발
열전소자 활용해 2배 이상 수분 포집 후 살균

한국기계연구원은 공기 중 수분을 모아 자체 친환경 필터로 살균해 먹는 물을 생산할 수 있는 '휴대용 수분 포집 시스템'을 개발했다. 사진은 임현의(왼쪽)단장과 오선종 책임연구원. 기계연 제공

기계연이 개발한 가방형, 탁상형, 가정용 수분 포집 시스템 모습. 기계연 제공

공기 중의 수분을 모아 자체 친환경 필터로 살균해 먹는 물을 생산할 수 있는 기술이 나왔다. 앞으로 도서 산간 지역에서 식수 부족과 가뭄 등을 해결하기 위한 음용수 생산 기술로 유용할 전망이다.

한국기계연구원은 임현의 연구단장 연구팀이 '휴대용 수분 포집 시스템'을 개발하고, 3㎏의 가방형 물 수확기 상용화를 추진하고 있다고 20일 밝혔다.

연구팀이 개발한 시스템은 기존 열전소자 방식에 비해 2배 이상 수분 포집 능력이 뛰어나다. 열전소자의 발열면을 흡습판으로 이용했다. 흡습판의 흡착 모드에서 공기 중 수분을 모은 뒤, 발열모드에서 수분을 응축판으로 전달하는 방식으로 수분 포집 효율을 높였다.

발열면에서 발생하는 고온의 열에너지가 수분이 떨어져 나갈 때 사용돼 발열면에 의해 발생하는 뜨거운 공기 배출을 줄였다. 연구팀은 수분이 응축되는 냉각핀을 순간적으로 80도까지 가열해 표면의 박테리아를 1분 이내 살균하는 친환경 필터를 적용했다.

포집 능력과 함께 소비 전력도 우수해 열전소자에 전기를 가하지 않아도 하나의 열전 모듈로 수분 흡착과 응축, 살균 모드를 실행할 수 있어 소비 전력을 줄일 수 있다. 아울러 규조토와 생분해 고분자로 자연 분해가 가능한 친환경 필터를 만들어 중금속과 나노 크기의 미세플라스틱까지 제거할 수 있는 정수시스템도 구축했다.

연구팀은 공인인증기관으로부터 물 생산 성능과 물 안전성 인증을 받았다. 관련 기술을 이전받은 퓨어시스는 휴대용과 대용량 제품을 사업화할 계획이다.

임연의 기계연 박사는 "물이 부족한 상황에서 식수를 확보할 수 있는 의미있는 연구성과로, 에너지 사용량을 최소화하고 친환경 재료를 활용하는 지속가능형 기술로 안전하게 먹을 수 있는 음용수 생산 시스템에 쓰일 것"이라고 말했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr