바닷물만으로 식수와 전기를 동시에 만들어내는 기술이 현실화되고 있다. 전북대학교 연구팀이 태양 에너지와 해수를 활용해 담수 생산과 전기 생성이 동시에 가능한 자립형 시스템을 구현하면서 국제 학계의 주목을 받고 있다.
전북대학교는 남창우 교수(공과대학 유기소재섬유공학과) 연구팀이 외부 전력 없이 바닷물을 담수로 바꾸는 동시에 전기를 생산할 수 있는 통합형 시스템을 개발했다고 20일 밝혔다.
기존 해수 담수화 기술은 별도의 전력 공급이 필요하고, 물 생산과 전기 생산 기능이 각각 따로 작동하는 한계가 있었다. 특히 실제 야외 환경에서 안정적으로 운영할 수 있는 통합 시스템 구현이 쉽지 않아 실용화에도 제약이 있었다.
이번 연구는 태양빛과 바닷물만으로 두 기능을 동시에 구현했다는 점에서 의미가 크다. 연구팀은 셀룰로오스 기반 하이드로겔 구조를 활용해 별도의 전력 공급 없이 해수를 담수로 전환하고 전기까지 생산하는 데 성공했다.
연구팀은 다공성 채널 구조와 설폰산기 기반 네트워크 설계를 통해 물과 열의 이동을 효율적으로 제어하고, 전기 생산 효율도 높였다고 설명했다.
특히 이번 기술은 실험실 단계를 넘어 실제 야외 환경에서도 적용 가능한 형태로 구현됐다는 점에서 주목받고 있다. 연구팀은 외부 전력 없이 작동하는 자가발전형 센서나 물 부족·에너지 위기 지역의 독립형 시스템 등으로 활용 가능성이 높을 것으로 기대하고 있다.
이번 연구 결과는 재료과학 분야 세계적 학술지인 'Advanced Materials'에 지난 4월 게재가 확정됐다.
연구에는 전북대 강진혁 연구원이 제1저자로 참여했고, 이승재 연구원이 공동저자로 이름을 올렸다. 또 싱가포르 난양공대의 Wu Rong Hui 교수와 남창우 교수가 교신저자로 참여해 국제 공동연구로 진행됐다.
강진혁 연구원은 “오랜 시간 이어온 연구가 의미 있는 성과로 이어져 기쁘다”며 “AI 기반 머신러닝을 접목한 차세대 융합 연구를 통해 더 큰 가능성을 확인한 만큼 글로벌 수준의 연구를 이어가겠다”고 말했다.
남창우 교수는 “환경·에너지 분야의 한계를 넘어설 수 있는 연구 성과를 통해 새로운 가능성을 제시하고 있다”며 “난양공대와의 협력을 바탕으로 세계 수준의 연구를 계속 확장해 나가겠다”고 밝혔다.
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