햇빛만으로 바닷물 식수로…교통대, 초고효율 에어로겔 개발

교통대 반도체신소재공학과 정용진 교수 연구팀.

［충북일보］ 한국교통대학교 반도체신소재공학과 정용진 교수 연구팀이 최근 태양광만으로 바닷물과 오염수를 정화할 수 있는 고효율 친환경 에어로겔 소재를 개발해 국제 학술지 Desalination에 게재됐다.

연구팀이 개발한 'PM6-CNF/PDMS 소프트 에어로겔'은 셀룰로오스 나노섬유(CNF)와 폴리디메틸실록산(PDMS)의 3차원 구조에 고분자 반도체인 PM6를 결합한 신소재다.

이 소재는 태양광을 95% 이상 흡수하고, 시간당 2.53㎏/m²의 물 증발량을 기록하며, 기존 소재 대비 최대 3배에 달하는 증발 효율과 98.1%의 에너지 전환 효율을 보였다.

이 에어로겔은 자외선부터 근적외선까지 폭넓은 파장의 빛을 흡수해 열에너지로 전환하는 PM6의 특성과, 물을 끌어올리는 다공성 구조의 결합으로 수분 증발을 유도한다.

특히 산성이나 염기성 조건에서도 안정적으로 작동하고, 해수 증발 실험에서도 탁월한 염 분리 성능이 확인됐다.

정 교수는 "외부 전력이나 복잡한 설비 없이 햇빛만으로 물을 정화할 수 있어 사막, 도서지역, 개발도상국 등 물 부족 환경에서 다양하게 응용될 수 있다"며 "제작 공정이 단순하고 비용도 낮아 상용화 가능성도 크다"고 말했다.

충주 / 윤호노기자