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"물을 얻는 방법"

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물을 얻는 방법: 와카워터를 설치합니다

원리: 낮과 밤의 차이를 활용하여 공기 중 수분이 응결할때 까지 기다렸다가 물을 얻어요

설치장소:물이 부족한 곳

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전 세계 인구의 3분의 1이 극심한 물 부족으로 고통받고 있다는 사실을 아시나요? 수도꼭지를 틀면 수돗물이 펑펑 나오고 편의점 칸마다 생수로 가득 차 있어 우리나라는 언제 어디서나 깨끗한 물을 쉽게 볼 수 있죠. 그래서 물이 부족하다는 현실을 믿지 못하실지도 모르겠네요. 하지만 많은 나라가 식수조차 구하기 힘든 상황에 놓여있답니다.

대체 왜 지구의 3분의 2를 물이 차지하고 있다고 하는데 부족할까요? 지구 표면의 70%를 차지하는 물은 대부분 바닷물이기 때문입니다. 바닷물은 염분을 함유하고 있어 바로 마실 수 없고 자원화에도 많은 노력과 투자가 필요하죠. 결국 사람이 사용할 수 있는 물은 겨우 2.5% 정도입니다. 그나마도 대부분이 빙하, 만년설, 영구동토 속에 갇혀 있어 우리가 실제로 사용할 수 있는 물은 단 1%에 불과합니다. 이 1%의 물을 사람뿐 아니라 모든 생명체가 함께 나눠 사용하고 있는 것입니다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 기본적인 생활과 최소한의 건강 유지를 위해서 하루에 1인당 50~100리터(ℓ)가 필요합니다. 마시는 물, 개인과 가정의 위생을 위해 필요한 물, 세탁에 필요한 물 등을 포함해서 말이죠. 여기서 WHO가 발표한 필요한 물의 양은 생존을 위한 최소량입니다. 그에 비해 지난 2016년 말 기준 우리나라 국민 1인당 1일 물 사용량은 287ℓ(환경부, '상수도통계 2017')로 상당히 많은 양을 쓰고 있다는 사실을 알 수 있습니다.

더구나 앞으로 기후변화로 인해 물 부족 현상은 더욱 극심해질 것으로 전망하고 있습니다. WMO(세계기상기구)는 2021년 10월 5일(현지 시각), 한 보고서를 통해 "기후변화가 세계적이고 지역적인 강수량 변화를 초래하고 있다"라고 밝혔는데요. 심지어 지구가 지표면 등에 저장하고 있는 담수량마저 크게 줄어들고 있습니다. WMO는 지난 20년간 지표면과 지표면 아래, 눈, 얼음 등에 저장된 물의 양이 연간 1cm씩 감소했다고 분석했습니다.

기후변화가 앞으로 더 심각해지면 수자원에 접근하기 어려운 인구는 점점 늘어날 것입니다. WMO는 2018년 기준 1년에 한 달 이상 물 접근에 어려움을 겪는 인구는 36억 명이었지만 2050년에는 50억 명 이상일 것으로 예상합니다. 현재 20억 명이 넘는 사람들이 물 부족 국가에 살고 있으며 안전한 식수와 위생 시설에 대한 접근도 어려운 상황이라니 참 답답한 현실이네요.

그리고 물 부족은 결국 우리에게 배고픔으로 다가옵니다. 기본적으로 물은 경제발전과 밀접한 연관이 있기 때문인데요. 농업의 경우 1칼로리를 생산하기 위해, 1리터의 물이 필요합니다. 또한 전기 생산에도 물이 필요하죠. 실제로 인도와 호주, 미국 등지의 발전소에서 물 부족으로 인해 냉각시설 구동이 어려워 전기 생산의 어려움을 겪기도 했습니다. 우리나라보다 물 사용량이 훨씬 적은 남아프리카공화국 제2의 도시 케이프타운 당국은 지난해 수도 공급 중단을 의미하는 '데이제로(Day Zero)'를 면하기 위해 1인당 하루 물 사용량을 50ℓ로 제한해 급수한 바 있습니다.

이런 나라들에 비하면 우리나라는 축복받은 것 같지만 현실은 다릅니다. 우리나라의 연평균 강수량은 1,238㎜로 세계 평균인 970㎜보다 많습니다. 그러나 국토면적이 좁고 인구 밀도가 높아 1인당 강수량으로 따지면 세계 평균의 8분의 1 정도로 줄어듭니다. 지금은 부족함 없이 사용하고 있지만, 앞으로도 물이 넘치는 나라일 것이라고 장담할 수 없습니다.

물이 부족한 국가들 대부분은 적도의 남북 4,000㎞ 인근에 있는데 세계 인구의 약 70%가 이 지역에 거주하고 있는데요. 이 지역 물 부족 국가들은 물을 확보하기 위해 가장 효율적으로 과학을 활용하고 있답니다. 바로, 안개를 이용해 물을 확보하는 '포그캐처'입니다. 지금 당장 물을 이용하기 어려운 사람들을 위한 '포그캐처'를 소개해드릴게요!

포그캐처는 아프리카 나미비아의 사막에 사는 딱정벌레 '스테노카라'가 물을 얻는 방법을 응용해 만든 장치인데요. 스테노카라의 등에는 1㎜ 간격의 돌기가 촘촘하게 자리 잡고 있는데 이 돌기의 끝은 친수성, 바닥 면은 물과 친하지 않은 혐수성 성분으로 구성되어 있습니다. 아침에 안개가 끼면 딱정벌레는 바람이 부는 방향을 등지고 물구나무를 섭니다. 그러면 안개 중의 수증기가 친수성 돌기 끝에 붙어 점점 커진 물방울이 자기 무게를 이기지 못하고 굴러 떨어지는데 바닥 면이 물을 밀어내 물방울은 미끄러져 딱정벌레의 입으로 들어가는 원리입니다. 덕분에 스테노카라는 비 한 방울 구경하기 힘든 나미비아의 사막에서 물 걱정 없이 잘살고 있죠.

세계 인구의 3분의 1은 물이 거의 없는 건조한 지역에 살고 있습니다. 하지만 그런 곳의 공기도 습도가 30%는 되기 때문에 공기 중에는 수분이 충분히 있습니다. 포그캐처는 이렇게 공기가 품고 있는 많은 수분을 포집해 식수 등으로 사용하는 원리죠. 포그캐처를 잘 활용한다면 산업용까지는 힘들지만, 사람들이 살아가는 데 필요한 식수는 충분히 확보할 수 있는데요. 포그캐처는 나무 등 식물의 줄기를 엮어 틀을 만들고, 이슬이 잘 달라붙도록 촘촘한 나일론 소재의 그물을 달아 만듭니다. 그리곤 낮과 밤의 기온 차이를 활용해 공기 중 수분이 응결할 때까지 기다렸다가 물을 얻죠.

실제로 에티오피아에 설치된 '와카워터(Warka water)'는 하루에 100리터에 달하는 물을 확보할 수 있습니다. 30평 남짓한 땅에 타워 하나를 제작하는 데 우리나라 돈으로 50~100만원 정도면 충분하고, 구조도 매우 간단해서 10명이 30분만 투자하면 타워 하나를 세울 수 있습니다.

와카타워는 한 번 제작하면 6~10년 정도는 충분히 사용할 수 있고, 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료를 이용할 수 있다는 점에서 아프리카에서의 활용도가 높습니다. 처음 포그캐처가 개발되었던 2000년대 초반에는 안개가 가진 수분의 2% 정도만 수집할 수 있었지만 기술이 발전하면서 최근에는 10% 정도까지는 물로 만들 수 있게 되었습니다. 지금도 칠레나 에콰도르, 네팔 등 물 부족 국가의 안개가 많이 끼고 바람이 많이 부는 마을에 설치해 주민들에게 큰 도움이 되고 있습니다.

물 부족 국가 곳곳에서 수많은 생명을 살리고 있는 '포그캐처', 기후변화로 인한 물 부족이 전망되는 어려운 상황 속에서 한 줄기 단비와도 같은 소식을 전해 주었네요!

<참고자료>

기획재정부 공식블로그 : 물 부족 해결! 포그캐처
https://blog.naver.com/PostView.naver?blogId=mosfnet&logNo=222565883814&categoryNo=50&parentCategoryNo=50&from=thumbnailList
아시아경제 : [과학을읽다] 안개를 물로 바꾸는 '포그캐처'
https://www.asiae.co.kr/article/2018112115422382666
MBC뉴스 : "이건 기적이에요"‥120만 도시빈민 살린 '포그 캐처'
https://imnews.imbc.com/news/2021/world/article/6302627_34880.html

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수많은 생명을 구할 이슬 포집 기술

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기후변화가 만들어낸 물 부족을 해결하는 포그캐처 | 전 세계 인구의 3분의 1이 극심한 물 부족으로 고통받고 있다는 사실을 아시나요? 수도꼭지를 틀면 수돗물이 펑펑 나오고 편의점 칸마다 생수로 가득 차 있어 우리나라는 언제 어디서나 깨끗한 물을 쉽게 볼 수 있죠. 그래서 물이 부족하다는 현실을 믿지 못하실지도 모르겠네요. 하지만 많은 나라가 식수조차 구하기 힘든 상황에 놓여있답니다.

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2. 기사의 내용을 요약합니다.

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1. 물을 얻는 방법: 해수 담수화

2. 원리: 바닷물을 끓여 얻는 증류법/ 바닷물을 거르는 역삼투법

3. 설치장소: 바다가 있는 곳

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≪특허뉴스≫ 지구의 물 부족 문제 해결, 해수담수화가 답이다

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지구표면적의약70%를차지하는바닷물은그동안지구의기후와환경에중요한역할을해왔다.바닷물은수증기로증발할때에너지를흡수하고,구름이형성될때열

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1. 물을 얻는방법:빈 페트병을 뚜껑이랑 분리해 막대기에 뚜껑 가운데를 뚤어서 뚜껑과 뚜껑을 붙여서 페트병을 뚜껑에 둘다 끼워서 더러운 물을 넣고 기다리면 위의 페트병에 깨끗한 물이 고이게 된다.

2. 원리:태양열로 물을 데웁니다. 더러운 물에 있던 미네랄, 박테리아, 독소 물질들은 그대로 남고 그 안에 깨끗한 물만 증발합니다. 이후 증발했던 물은 다시 응축되며 액체로 변해 최종적으로는 깨끗한 물만 남게 됩니다.

3. 설치 장소: 내가 생각해서 햇빛이 많이 들어오는 곳에 냅두면 더 빨리 얻을 수있을 것 같다.

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햇빛으로 물 걸러주는 정수기 - 이코노미사이언스

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오늘날에도, 지구 반대편 어딘가에서는 깨끗한 물을 먹지 못해 고통 받는 사람들이 있습니다. 많은 과학자들은 저렴하고 효율성 높은 정수 장치 개발을 위해 노력해왔는

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■ 송경근 / 한국과학기술연구원 책임연구원

[앵커]
기후변화와 인구증가로 물 부족 문제가 심각해지면서 전 세계 어느 곳도 자유로울 수 없는 상황이 되고 있습니다. 오늘 '과학의 달인'에서는 세계적인 문제인 물 부족 문제를 해결을 위해 '막증류법 담수화' 기술을 개발한 한국과학기술연구원(KIST) 송경근 박사와 함께합니다. 어서 오세요.

[인터뷰]
예, 안녕하십니까.

[앵커]
나와주셔서 고맙습니다. 바닷물 같은 수자원을 사람이 이용할 수 있는 담수로 바꾸는 게 바로 담수화 기술이잖아요? 박사님께서 담수화 기술이 정확히 뭔지, 또 이번에 개발하신 기술은 어떤 건지 설명해주시죠.

[인터뷰]
기후변화와 인구증가에 따른 세계적인 물 부족 문제는 점점 더 심각해지고 있습니다. 2021년 세계기상기구의 보고에 따르면 2050년이면 전 세계 50억 명이 물 부족을 겪을 것으로 예상하고 있습니다. 특히 사람이 이용할 수 있는 담수의 양은 지구 상에 있는 물의 0.5% 수준에 불과한 것으로 알려져 있습니다.

이에 비해 전체의 96.5%를 차지하는 바닷물은 매우 풍부하다고 할 수 있습니다. 따라서 바닷물로 담수를 생산하는 해수 담수화 기술은 이와 같은 물 부족 문제를 해결해 줄 수 있는 기술로 주목을 받고 있습니다.
저희 연구팀에서는 해수 담수화의 대표적인 기술인 역삼투법과 증발법에 이어 새롭게 떠오르는 기술인 막증류법을 사용하여 하이브리드 담수화 기술을 개발하였습니다. 여기서 사용된 기술인 막증류법은 수증기만 통과하는 소수성 분리막을 사용하여 바닷물에서 수증기를 분리해 물을 생산하는 기술입니다.

[앵커]
말씀해주신 것처럼 대표적인 담수화 기술인 역삼투법과 증발법도 있다고 말씀하셨는데요. 이번에 개발하신 막증류법은 어떤 점이 다른가요?

[인터뷰]
해수 담수화 공정 가운데 가장 대표적인 역삼투법은 염분과 이온성 물질이 투과되지 않는 반투막에 높은 압력을 가하여 해수를 통과시켜 담수를 생산하는 방법입니다.

두 번째로, 증발법은 해수에 열을 가하여 물을 증발시켜 염분과 수증기를 분리하고 수증기를 응축시켜 담수를 얻는 방법입니다. 막증류법에 비해 역삼투법은 40~60bar의 높은 압력이 필요하며, 증발법은 70~120℃의 고온이 필요하기 때문에 많은 에너지가 소모됩니다. 이에 비해 막증류법은 대기압보다 낮은 0.2~0.8bar 이내의 압력과 50~60℃ 사이에서의 담수를 생산할 수 있어 비교적 에너지 소모가 적은 장점이 있습니다.

[앵커]
그러니까, 역삼투법은 강한 압력으로 일종의 '짜내기'라고 생각을 하면 될 것 같은데요. 그리고 증발법은 뜨거운 온도로 물을 말리는 건데, 다른 방법보다 방금 말씀해주신 막증류법이 더 친환경적이고 지속가능한 기술이다 이런 생각이 듭니다. 자, 그렇다면, 이 원리를 좀 더 자세하게 설명해주시죠.

[인터뷰]
일종의 증류로 보시면 됩니다. 일반적으로 바닷물을 증류하기 위해서는 바닷물을 끓여서 수증기를 발생시키고 이 수증기를 응축시켜서 담수를 만들게 됩니다. 막증류 기술은 막을 이용하여 물이 끓는 온도인 100도 보다 낮은 온도에서 수증기를 발생시켜 증류하는 것으로 보시면 됩니다.

막증류 장치는 2개의 채널로 이루어져 있습니다. 한쪽에는 열에 의해 데워진 따뜻한 바닷물을 순환시키는 채널이고, 다른 한쪽은 차가운 물이 지나가는 채널이 있는데 이 사이에 막이 있습니다. 종이처럼 얇으며 눈에 보이지 않는 미세한 수많은 구멍이 있어 기체 상태의 수증기만 통과할 수 있습니다.

그러니까 2개의 채널 사이의 온도 차로 생기는 증기압 차를 이용하는 건데요. 따뜻한 채널의 데워진 바닷물에서는 수증기가 발생하고 그에 따라 증기압이 높아지게 됩니다. 이때 이렇게 높아진 증기압에 의해 수증기가 막을 투과하게 되고 투과한 수증기는 차가운 채널에서 다시 응축되어 담수가 만들어지는 방식입니다.

또한, 이 막이 염분과 함께 오염물질도 막아줘 깨끗한 식수를 공급받을 수 있죠. 특히 막증류에 사용하는 막은 일반적인 수처리에 사용하는 막과는 달리 물을 통과시키지 않는 특성을 가지고 있어야 합니다. 소수성이라고 하는데요. 물을 배제하는 특성을 말합니다. 이러한 특성이 없다면 염분이나 오염물질이 포함된 물이 같이 투과할 수 있기 때문에 깨끗한 물을 만들기가 어렵게 됩니다.

막증류법은 이온성 물질을 99.9% 이상 제거할 수 있으며, 회수율이 높기 때문에 농축수 배출 문제를 줄일 수 있습니다. 또한, 비교적 낮은 압력으로 구동할 수 있기 때문에 보다 안전하게 물을 생산할 수 있으며, 태양열, 수열, 폐열 등 신재생 에너지를 열원으로 사용이 가능하여 에너지 사용 비용을 절감할 수 있는 장점이 있는 기술입니다.

[앵커]
막증류법이 두 개의 채널 사이의 온도차로 생기는 온도차를 이용한다고 해주셔서 열을 가하는 것이 필요하다고 말씀해주셨는데 열에너지가 왜 중요한지 말씀해주시죠.

[인터뷰]
막증류법은 기본적으로 열에너지를 사용하여 구동하기 때문에 열원의 확보가 무엇보다도 중요합니다. 일반적으로 열에너지를 얻기 위해서는 화석연료를 태울 때 나오는 열을 이용하게 되며 이 과정에서 다량의 이산화탄소를 배출하게 됩니다. 특히 규모가 커질수록 많은 양의 열에너지를 필요로 하기 때문에 열에너지 소비를 줄이고 재생 에너지로부터 열을 얻기 위한 연구가 필수적입니다.

막증류는 50~60℃ 정도의 비교적 낮은 온도에서도 구동이 가능하기 때문에 태양열 등의 재생에너지를 이용하기에 적합한 방식입니다. 특히 태양에너지는 무한히 얻을 수 있는 대표적인 재생에너지로서 해수 담수화를 위한 열원으로 활용한다면 에너지 비용의 절감뿐만 아니라 화석연료 사용량을 줄여 탄소 중립에도 기여 할 수 있습니다.

저희 연구팀도 이러한 연구의 일환으로 막증류에 태양열을 도입하여 원수의 온도를 올릴 수 있는 열원으로 사용하고자 하였습니다. 태양열을 이용한 막증류 시스템은 해수를 증발시키기 위해 필요한 열에너지를 태양열 집열기를 통해 획득한 열에너지를 사용함으로 기존의 화석에너지를 사용하는 열 구동 방식의 담수화 시스템과 달리 온실가스 배출이 없는 친환경 담수화 기술이라 할 수 있습니다.

[앵커]
설명을 들으면 들을수록 물 부족 문제를 해결할 수 있는 가장 현실적인 기술이라는 생각이 드는데요.
어떤 계기로 이번 기술을 개발하게 되셨나요?

[인터뷰]
그동안 주로 분리막을 이용한 수처리기술들을 연구해 왔습니다. 이러한 기술들은 필연적으로 에너지를 사용하게 되며 이 과정에서 온실가스의 배출은 피할 수가 없습니다. 그러나 수처리과정에 사용하는 에너지를 재생에너지로 활용한다면 온실가스 배출량을 줄일 수 있을 것으로 생각되었으며, 이를 실현하고자 이번 기술을 개발하게 되었습니다.

이번 기술에서 가장 큰 핵심은 2가지입니다. 앞서 말씀드렸다시피, 재생 에너지인 태양에너지와 수열에너지를 사용하여 열에너지 소비를 줄일 수 있는 하이브리드 담수화 기술을 개발하고자 하였습니다. 또한, 파일럿 플랜트 운전을 통해 태양열과 수열 히트 펌프 사용에 따른 시스템 성능 향상과 경제성 비교를 통하여 본 기술의 우수성을 확인하였습니다.

두 번째로는, 현장의 여건에 맞게 막증류 방식을 선택할 수 있는 모듈을 개발하였습니다. 막증류법은 적용하는 방식에 따라 직접 접촉식 막증류 방식과 공기 간극형 막증류 방식으로 나눌 수 있습니다. 에너지 공급이 많은 상황에서는 고온의 원수와 저온의 처리수가 막 표면에 직접 접촉하여 물을 생산하는 방식인 직접 접촉식 막증류 방식을 선택할 수 있습니다. 이 경우 많은 양의 담수를 생산할 수 있으나 열 손실이 커지는 단점이 있습니다.

반대로 에너지 공급이 적은 상황에서는 원수와 처리수가 직접 접촉하는 것보다 다소 담수생산량이 적어지더라도 공기에 의한 간극을 두어 열손실을 줄여 열사용을 효율화할 수 있기 때문에, 분리막과 수증기가 응축되는 응축면 사이에 공기의 간극을 유지하는 방식인 공기 간극형 막증류 방식을 선택할 수 있습니다. 개발된 하이브리드 담수화 모듈은 현장의 담수 요구량과 에너지공급량 등 여건에 따라 최적 방식으로 담수를 생산하는 기술로 사용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

[앵커]
그러니까 이제 친환경적인 담수화 기술인 건 알겠는데 가장 궁금한 게, 담수량이 얼마나 증대할 수 있느냐 이거거든요.

[인터뷰]
저희 연구팀은 파일럿 플랜트를 설치하여 장기간의 현장 테스트를 수행하였습니다. 태양열 에너지 유무와 수열 히트펌프 사용에 따른 시스템 성능과 경제성 평가를 통해 하이브리드 담수화 기술에 대한 이점을 확인하였습니다.

태양 에너지가 결합된 시스템에서는 기존의 수열 히트펌프를 이용한 막증류 방식에 비하여 생산량을 약 10% 이상까지 증가시킬 수 있었고, 에너지 사용량은 약 30% 이상 절감할 수 있었습니다. 또한, 태양 에너지 유무에 따라 소비되는 열에너지의 양을 비교하였을 때, 막증류 플랜트 공정 효율이 17.5%까지 상승함을 확인할 수 있습니다.

[앵커]
친환경적일 뿐만 아니라 효율까지 올라간 획기적인 기술이라는 걸 알 수 있었는데요. 이번에 개발하신 해수 담수화 기술이 실용화된다면 어떤 분야에서 어떤 형태로 활용될 수 있을까요?

[인터뷰]
개발된 하이브리드 담수화 기술은 물 공급에 어려움을 겪고 있는 일부 해안지역과 도서 지역의 용수공급 방법으로 고려될 수 있습니다. 특히 연평균 일조시간이 한국에 비해 1.5배 이상인 중동과 동남아시아 지역의 경우에는 보다 큰 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 보입니다.

또한, 막증류는 원수의 수질에 크게 영향을 받지 않기 때문에 하천의 오염 심화로 원수의 수질이 악화된 지역과 중금속 오염에 의한 문제가 발생되는 지역의 식수공급 방법으로도 적용이 가능합니다.따라서 기후변화에 따른 지역적 수자원 부족 문제를 해결하는 솔루션을 제시함으로써 안정적인 용수공급과 그에 따른 국민의 삶의 질 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.

[앵커]
그렇다면 이번 기술을 실용화시키기 위해 앞으로 해결해야 할 과제는 무엇인가요?

[인터뷰]
국내에서 태양열을 이용하여 담수를 생산하는 첫걸음을 이제 막 떼었다고 생각합니다. 더 나아가 실용화를 위해서는 우선 고효율의 태양열 흡수체의 개발이 필요합니다. 태양열 흡수체는 말 그대로 태양열을 흡수하여 바닷물을 데우는 데 쓰이는 기술입니다.

이때 태양열 흡수체의 흡수효율이 매우 중요한데요. 얼마나 효율적으로 태양에너지를 흡수하여 열로 전환하느냐가 막증류의 효율을 결정하는 중요한 요인이 됩니다. 현재 KIST 내의 광열 소재 연구팀과 함께 막증류에 적용하기 위한 새로운 고효율의 태양열 흡수체를 개발하고 있습니다. 또한, 태양 에너지를 막증류에 온전히 사용하기 위해서는 열에너지를 이송하는 단계에서 발생하는 에너지 손실을 줄여 기존 기술보다 열효율을 높일 수 있는 연구가 필요할 것으로 생각됩니다. 현재 이에 대한 연구도 진행되고 있습니다.

[앵커]
네, 현재 기후위기가 심각한 가운데, '막증류법 담수화 기술'이 깨끗한 수자원 확보에 큰 도움이 되었으면 좋겠습니다. 오늘 말씀 여기까지 듣겠습니다. 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원과 함께 했습니다. 고맙습니다.

YTN 사이언스 김기봉 (kgb@ytn.co.kr)

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[과학의 달인] 물 부족 문제 해결 기대할 수 있는 '막증류법' 담수화 기술

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■ 송경근 / 한국과학기술연구원 책임연구원 [앵커] 기후변화와 인구증가로 물 부족 문제가 심각해지면서 전 세계 어느 곳도 자유로울 수 없는 상황이 되고 있습니다. 오늘 '과학의 달인'에서는 세계적인 문제인 물 부족 문제를 해결을 위해 '막증류법 담수화' 기술을 개발한 한국과학기술연구원(KIST) 송경근 박사와 함께합니다. 어서 오세요. [인터뷰] 예, 안녕하십니까. [앵커] 나와주셔서 고맙습니다.

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1. 물을 얻는 방법:공기중 물 포집

2. 원리: 사막딱정벌레 등딱지 처럼 공기중에 있는 수분을 포집해 물로 만드는 기술

3. 설치장소:햇빛이 많이 드는 곳

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“공기 중 물 포집” 곤충 모방해 물 부족 답 찾다!

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태양이 작열하는 황량한 사막에서 공기만으로 물을 얻을 수 있는 날이 머지않았다. 캐나다 워털루대 연구팀이 한낮 상대습도가 10~20%인 건조한 공기 중에서도 수증기를 추출할 수 있는 표면 처리 기술을 개발해 국제학술지 ‘네이처 워터’에 발표했다. 태양광으로 작동하는 시스템이어서 전기가 없는 사막 한복판에서도 사용이 가능하다. 가장 건조해지는 우리나라의 3~4월 평균 상대습도가 사막보다 높은 50~70%인 것을 고려하면, 국내에서는 거의 모든 지역에서 물을 얻을 수 있는 셈이다.딱정벌레 등껍데기·거미줄에서 착안현재 세계 인구의 3분의

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1.물을 얻는 방법:해수 담수화

2.원리:바닷물을 가열해 생긴 수증기를 모아 물을 얻어요.

3.설치장소:바다가 있고 햇빛이 잘 드러오는 곳

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1.물을 얻는 방법:막증류법

2.원리 바닷물을 담수화 할때 막증류법을 이용하여 바닷물을 거르는 기술

3.설치장소:바다가 있는 곳

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■ 송경근 / 한국과학기술연구원 책임연구원

[앵커]
기후변화와 인구증가로 물 부족 문제가 심각해지면서 전 세계 어느 곳도 자유로울 수 없는 상황이 되고 있습니다. 오늘 '과학의 달인'에서는 세계적인 문제인 물 부족 문제를 해결을 위해 '막증류법 담수화' 기술을 개발한 한국과학기술연구원(KIST) 송경근 박사와 함께합니다. 어서 오세요.

[인터뷰]
예, 안녕하십니까.

[앵커]
나와주셔서 고맙습니다. 바닷물 같은 수자원을 사람이 이용할 수 있는 담수로 바꾸는 게 바로 담수화 기술이잖아요? 박사님께서 담수화 기술이 정확히 뭔지, 또 이번에 개발하신 기술은 어떤 건지 설명해주시죠.

[인터뷰]
기후변화와 인구증가에 따른 세계적인 물 부족 문제는 점점 더 심각해지고 있습니다. 2021년 세계기상기구의 보고에 따르면 2050년이면 전 세계 50억 명이 물 부족을 겪을 것으로 예상하고 있습니다. 특히 사람이 이용할 수 있는 담수의 양은 지구 상에 있는 물의 0.5% 수준에 불과한 것으로 알려져 있습니다.

이에 비해 전체의 96.5%를 차지하는 바닷물은 매우 풍부하다고 할 수 있습니다. 따라서 바닷물로 담수를 생산하는 해수 담수화 기술은 이와 같은 물 부족 문제를 해결해 줄 수 있는 기술로 주목을 받고 있습니다.
저희 연구팀에서는 해수 담수화의 대표적인 기술인 역삼투법과 증발법에 이어 새롭게 떠오르는 기술인 막증류법을 사용하여 하이브리드 담수화 기술을 개발하였습니다. 여기서 사용된 기술인 막증류법은 수증기만 통과하는 소수성 분리막을 사용하여 바닷물에서 수증기를 분리해 물을 생산하는 기술입니다.

[앵커]
말씀해주신 것처럼 대표적인 담수화 기술인 역삼투법과 증발법도 있다고 말씀하셨는데요. 이번에 개발하신 막증류법은 어떤 점이 다른가요?

[인터뷰]
해수 담수화 공정 가운데 가장 대표적인 역삼투법은 염분과 이온성 물질이 투과되지 않는 반투막에 높은 압력을 가하여 해수를 통과시켜 담수를 생산하는 방법입니다.

두 번째로, 증발법은 해수에 열을 가하여 물을 증발시켜 염분과 수증기를 분리하고 수증기를 응축시켜 담수를 얻는 방법입니다. 막증류법에 비해 역삼투법은 40~60bar의 높은 압력이 필요하며, 증발법은 70~120℃의 고온이 필요하기 때문에 많은 에너지가 소모됩니다. 이에 비해 막증류법은 대기압보다 낮은 0.2~0.8bar 이내의 압력과 50~60℃ 사이에서의 담수를 생산할 수 있어 비교적 에너지 소모가 적은 장점이 있습니다.

[앵커]
그러니까, 역삼투법은 강한 압력으로 일종의 '짜내기'라고 생각을 하면 될 것 같은데요. 그리고 증발법은 뜨거운 온도로 물을 말리는 건데, 다른 방법보다 방금 말씀해주신 막증류법이 더 친환경적이고 지속가능한 기술이다 이런 생각이 듭니다. 자, 그렇다면, 이 원리를 좀 더 자세하게 설명해주시죠.

[인터뷰]
일종의 증류로 보시면 됩니다. 일반적으로 바닷물을 증류하기 위해서는 바닷물을 끓여서 수증기를 발생시키고 이 수증기를 응축시켜서 담수를 만들게 됩니다. 막증류 기술은 막을 이용하여 물이 끓는 온도인 100도 보다 낮은 온도에서 수증기를 발생시켜 증류하는 것으로 보시면 됩니다.

막증류 장치는 2개의 채널로 이루어져 있습니다. 한쪽에는 열에 의해 데워진 따뜻한 바닷물을 순환시키는 채널이고, 다른 한쪽은 차가운 물이 지나가는 채널이 있는데 이 사이에 막이 있습니다. 종이처럼 얇으며 눈에 보이지 않는 미세한 수많은 구멍이 있어 기체 상태의 수증기만 통과할 수 있습니다.

그러니까 2개의 채널 사이의 온도 차로 생기는 증기압 차를 이용하는 건데요. 따뜻한 채널의 데워진 바닷물에서는 수증기가 발생하고 그에 따라 증기압이 높아지게 됩니다. 이때 이렇게 높아진 증기압에 의해 수증기가 막을 투과하게 되고 투과한 수증기는 차가운 채널에서 다시 응축되어 담수가 만들어지는 방식입니다.

또한, 이 막이 염분과 함께 오염물질도 막아줘 깨끗한 식수를 공급받을 수 있죠. 특히 막증류에 사용하는 막은 일반적인 수처리에 사용하는 막과는 달리 물을 통과시키지 않는 특성을 가지고 있어야 합니다. 소수성이라고 하는데요. 물을 배제하는 특성을 말합니다. 이러한 특성이 없다면 염분이나 오염물질이 포함된 물이 같이 투과할 수 있기 때문에 깨끗한 물을 만들기가 어렵게 됩니다.

막증류법은 이온성 물질을 99.9% 이상 제거할 수 있으며, 회수율이 높기 때문에 농축수 배출 문제를 줄일 수 있습니다. 또한, 비교적 낮은 압력으로 구동할 수 있기 때문에 보다 안전하게 물을 생산할 수 있으며, 태양열, 수열, 폐열 등 신재생 에너지를 열원으로 사용이 가능하여 에너지 사용 비용을 절감할 수 있는 장점이 있는 기술입니다.

[앵커]
막증류법이 두 개의 채널 사이의 온도차로 생기는 온도차를 이용한다고 해주셔서 열을 가하는 것이 필요하다고 말씀해주셨는데 열에너지가 왜 중요한지 말씀해주시죠.

[인터뷰]
막증류법은 기본적으로 열에너지를 사용하여 구동하기 때문에 열원의 확보가 무엇보다도 중요합니다. 일반적으로 열에너지를 얻기 위해서는 화석연료를 태울 때 나오는 열을 이용하게 되며 이 과정에서 다량의 이산화탄소를 배출하게 됩니다. 특히 규모가 커질수록 많은 양의 열에너지를 필요로 하기 때문에 열에너지 소비를 줄이고 재생 에너지로부터 열을 얻기 위한 연구가 필수적입니다.

막증류는 50~60℃ 정도의 비교적 낮은 온도에서도 구동이 가능하기 때문에 태양열 등의 재생에너지를 이용하기에 적합한 방식입니다. 특히 태양에너지는 무한히 얻을 수 있는 대표적인 재생에너지로서 해수 담수화를 위한 열원으로 활용한다면 에너지 비용의 절감뿐만 아니라 화석연료 사용량을 줄여 탄소 중립에도 기여 할 수 있습니다.

저희 연구팀도 이러한 연구의 일환으로 막증류에 태양열을 도입하여 원수의 온도를 올릴 수 있는 열원으로 사용하고자 하였습니다. 태양열을 이용한 막증류 시스템은 해수를 증발시키기 위해 필요한 열에너지를 태양열 집열기를 통해 획득한 열에너지를 사용함으로 기존의 화석에너지를 사용하는 열 구동 방식의 담수화 시스템과 달리 온실가스 배출이 없는 친환경 담수화 기술이라 할 수 있습니다.

[앵커]
설명을 들으면 들을수록 물 부족 문제를 해결할 수 있는 가장 현실적인 기술이라는 생각이 드는데요.
어떤 계기로 이번 기술을 개발하게 되셨나요?

[인터뷰]
그동안 주로 분리막을 이용한 수처리기술들을 연구해 왔습니다. 이러한 기술들은 필연적으로 에너지를 사용하게 되며 이 과정에서 온실가스의 배출은 피할 수가 없습니다. 그러나 수처리과정에 사용하는 에너지를 재생에너지로 활용한다면 온실가스 배출량을 줄일 수 있을 것으로 생각되었으며, 이를 실현하고자 이번 기술을 개발하게 되었습니다.

이번 기술에서 가장 큰 핵심은 2가지입니다. 앞서 말씀드렸다시피, 재생 에너지인 태양에너지와 수열에너지를 사용하여 열에너지 소비를 줄일 수 있는 하이브리드 담수화 기술을 개발하고자 하였습니다. 또한, 파일럿 플랜트 운전을 통해 태양열과 수열 히트 펌프 사용에 따른 시스템 성능 향상과 경제성 비교를 통하여 본 기술의 우수성을 확인하였습니다.

두 번째로는, 현장의 여건에 맞게 막증류 방식을 선택할 수 있는 모듈을 개발하였습니다. 막증류법은 적용하는 방식에 따라 직접 접촉식 막증류 방식과 공기 간극형 막증류 방식으로 나눌 수 있습니다. 에너지 공급이 많은 상황에서는 고온의 원수와 저온의 처리수가 막 표면에 직접 접촉하여 물을 생산하는 방식인 직접 접촉식 막증류 방식을 선택할 수 있습니다. 이 경우 많은 양의 담수를 생산할 수 있으나 열 손실이 커지는 단점이 있습니다.

반대로 에너지 공급이 적은 상황에서는 원수와 처리수가 직접 접촉하는 것보다 다소 담수생산량이 적어지더라도 공기에 의한 간극을 두어 열손실을 줄여 열사용을 효율화할 수 있기 때문에, 분리막과 수증기가 응축되는 응축면 사이에 공기의 간극을 유지하는 방식인 공기 간극형 막증류 방식을 선택할 수 있습니다. 개발된 하이브리드 담수화 모듈은 현장의 담수 요구량과 에너지공급량 등 여건에 따라 최적 방식으로 담수를 생산하는 기술로 사용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

[앵커]
그러니까 이제 친환경적인 담수화 기술인 건 알겠는데 가장 궁금한 게, 담수량이 얼마나 증대할 수 있느냐 이거거든요.

[인터뷰]
저희 연구팀은 파일럿 플랜트를 설치하여 장기간의 현장 테스트를 수행하였습니다. 태양열 에너지 유무와 수열 히트펌프 사용에 따른 시스템 성능과 경제성 평가를 통해 하이브리드 담수화 기술에 대한 이점을 확인하였습니다.

태양 에너지가 결합된 시스템에서는 기존의 수열 히트펌프를 이용한 막증류 방식에 비하여 생산량을 약 10% 이상까지 증가시킬 수 있었고, 에너지 사용량은 약 30% 이상 절감할 수 있었습니다. 또한, 태양 에너지 유무에 따라 소비되는 열에너지의 양을 비교하였을 때, 막증류 플랜트 공정 효율이 17.5%까지 상승함을 확인할 수 있습니다.

[앵커]
친환경적일 뿐만 아니라 효율까지 올라간 획기적인 기술이라는 걸 알 수 있었는데요. 이번에 개발하신 해수 담수화 기술이 실용화된다면 어떤 분야에서 어떤 형태로 활용될 수 있을까요?

[인터뷰]
개발된 하이브리드 담수화 기술은 물 공급에 어려움을 겪고 있는 일부 해안지역과 도서 지역의 용수공급 방법으로 고려될 수 있습니다. 특히 연평균 일조시간이 한국에 비해 1.5배 이상인 중동과 동남아시아 지역의 경우에는 보다 큰 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 보입니다.

또한, 막증류는 원수의 수질에 크게 영향을 받지 않기 때문에 하천의 오염 심화로 원수의 수질이 악화된 지역과 중금속 오염에 의한 문제가 발생되는 지역의 식수공급 방법으로도 적용이 가능합니다.따라서 기후변화에 따른 지역적 수자원 부족 문제를 해결하는 솔루션을 제시함으로써 안정적인 용수공급과 그에 따른 국민의 삶의 질 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.

[앵커]
그렇다면 이번 기술을 실용화시키기 위해 앞으로 해결해야 할 과제는 무엇인가요?

[인터뷰]
국내에서 태양열을 이용하여 담수를 생산하는 첫걸음을 이제 막 떼었다고 생각합니다. 더 나아가 실용화를 위해서는 우선 고효율의 태양열 흡수체의 개발이 필요합니다. 태양열 흡수체는 말 그대로 태양열을 흡수하여 바닷물을 데우는 데 쓰이는 기술입니다.

이때 태양열 흡수체의 흡수효율이 매우 중요한데요. 얼마나 효율적으로 태양에너지를 흡수하여 열로 전환하느냐가 막증류의 효율을 결정하는 중요한 요인이 됩니다. 현재 KIST 내의 광열 소재 연구팀과 함께 막증류에 적용하기 위한 새로운 고효율의 태양열 흡수체를 개발하고 있습니다. 또한, 태양 에너지를 막증류에 온전히 사용하기 위해서는 열에너지를 이송하는 단계에서 발생하는 에너지 손실을 줄여 기존 기술보다 열효율을 높일 수 있는 연구가 필요할 것으로 생각됩니다. 현재 이에 대한 연구도 진행되고 있습니다.

[앵커]
네, 현재 기후위기가 심각한 가운데, '막증류법 담수화 기술'이 깨끗한 수자원 확보에 큰 도움이 되었으면 좋겠습니다. 오늘 말씀 여기까지 듣겠습니다. 한국과학기술연구원 송경근 책임연구원과 함께 했습니다. 고맙습니다.

YTN 사이언스 김기봉 (kgb@ytn.co.kr)

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[과학의 달인] 물 부족 문제 해결 기대할 수 있는 '막증류법' 담수화 기술

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■ 송경근 / 한국과학기술연구원 책임연구원 [앵커] 기후변화와 인구증가로 물 부족 문제가 심각해지면서 전 세계 어느 곳도 자유로울 수 없는 상황이 되고 있습니다. 오늘 '과학의 달인'에서는 세계적인 문제인 물 부족 문제를 해결을 위해 '막증류법 담수화' 기술을 개발한 한국과학기술연구원(KIST) 송경근 박사와 함께합니다. 어서 오세요. [인터뷰] 예, 안녕하십니까. [앵커] 나와주셔서 고맙습니다.

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물을 얻는 방법:증발법

1.공기가 들어가는 곳을 만든다

2.바닷물을 가열해서 증발시킨다

3.냉각을 한다 (차갑게 한다)

4.냉각을 한 수증기가 물이 된다

설치장소:물이 있는 곳

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[신문은 선생님] [재미있는 과학] 태양열로 바닷물 가열해 식수 얻을 수 있대요

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신문은 선생님 재미있는 과학 태양열로 바닷물 가열해 식수 얻을 수 있대요 해수 담수화 기술 최근 기후변화로 홍수나 가뭄, 대규모 산불 등의 극한 기상이 자주 나타나며 식수를 충분히 확보할 수 있는 물 관리 기술이 중요해지고 있어요. 지구 표면은 70% 이상이 물로 덮여

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1.물을 얻는 방법:잎이 많은 활엽수로 물얻기

2.원리:비밀봉지와 잎을 사용해서 물을 얻기

3.설치장소:숲,풀이 많은 곳

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땅을 파 비닐을 덮고, 페트병을 자르고, 나뭇가지를 모아 물을 끓이고, 소변을 증류해서 물을 구했다. 다양한 시도 끝에 얻은 결론. ‘물 구하기 쉽지 않다!’ 물론 펌프질만으로 깨끗한 물을 만드는 휴대용 정수기는 편리함 그 자체였다.①태양열 증류법준비물: 컵, 넓은 비닐, 돌멩이 1. 햇볕이 드는 곳에서 축축한 땅을 골라 구덩이를 판다

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물을 얻는 방법: 해수 담

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1. 물을 얻는 방법: 해수 담수화 만들기.

2. 원리: 바닷물로 생긴 수증기를 모아서 물을 얻는다.

3. 설치 장소: 바닷가와 가깝고 해빛이 잘 드러오는 장소.

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[신문은 선생님] [재미있는 과학] 태양열로 바닷물 가열해 식수 얻을 수 있대요

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신문은 선생님 재미있는 과학 태양열로 바닷물 가열해 식수 얻을 수 있대요 해수 담수화 기술 최근 기후변화로 홍수나 가뭄, 대규모 산불 등의 극한 기상이 자주 나타나며 식수를 충분히 확보할 수 있는 물 관리 기술이 중요해지고 있어요. 지구 표면은 70% 이상이 물로 덮여

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1.물을 얻는 방법:달 표면에 유리구슬을

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1.물을 얻는 방법:달 표면에 유리구슬을 100도 정도로 가열하면 쉽게 물을 추출 할수있다.

2.원리:태양에서 흘러나오는 고에너지 입자인 태양풍에는 수소핵이 포함돼 있으며 수소핵은 달 표면 산소와 결합해 수소산화물 또는 물을 생선한 것으로 분석됐다.

3.설치장소:달 표면.

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달 표면에 흩어져 있는 작은 유리 구슬에 수천억 톤(t)의 물이 포함돼 있다는 분석이 제시됐다. 달 착륙 우주인이 달에서 기지 건설 등 지속가능한 달 탐사 미션을 수행할 때 이 물을 활용할 수 있다는 분석이다.

센후 중국과학원 지구·행성 물리학 연구실 교수 연구팀은 이같은 내용의 연구 결과를 국제학술지 '네이처 지구과학'에 27일(현지시간) 게재했다.

달은 한때 건조한 황무지로 여겨졌지만 지난 20년 동안 달 탐사 과정에서 상당한 양의 물이 감지됐다. 1990년대 미국항공우주국(NASA)의 클레멘타인 궤도선은 달의 극 근처 깊고 가파른 분화구에서 얼어붙은 물의 증거를 발견했다. 2009년 인도 달 탐사선 찬드라얀 1호는 달 먼지 표면층에서 얇은 물층이 있는 것을 확인했다. 하지만 달 표면에서 발견된 물이 정확히 어디서 나오는지는 그동안 확인되지 않았다.

연구팀은 2020년 12월 중국 달 탐사선 '창어 5호'가 지구로 가져온 달 토양 샘플에서 지름 1mm 미만의 유리 구슬을 분석했다. 분석 결과 과거 달에 운석이 부딪히면서 이같은 유리 구슬이 생성됐고 '태양풍'을 맞으면서 물을 함유하게 된 것으로 추정했다. 태양에서 흘러나오는 고에너지 입자인 태양풍에는 수소핵이 포함돼 있으며 수소핵은 달 표면 산소와 결합해 수소산화물 또는 물을 생성한 것으로 분석됐다.

연구팀은 유리 구슬이 달 표면 전체에 걸쳐 분포해 있으며 최소 3억t에서 최대 2700억t에 달하는 물을 머금고 있을 것으로 추정했다. 또 유리 구슬을 섭씨 100도 정도로 가열하면 비교적 쉽게 물을 추출할 수 있어 미래 달 탐사 시 잠재적 수자원으로 활용할 수 있을 것으로 내다봤다. 영구적으로 그늘진 분화구에 숨어 있는 얼어붙은 물과 달리, 달에서 작업하는 사람이나 로봇이 물을 추출하기 훨씬 쉽다는 설명이다.

연구에 참여한 마헤시 아난드 영국 오픈대 행성과학·탐사학 교수는 영국 일간지 가디언과의 인터뷰에서 "연구 결과는 가장 흥미로운 발견 중 하나로 추출한 물을 상당한 양으로 농축해 활용할 수 있을 것"이라며 "지속 가능한 방식으로 달을 탐사할 수 있는 잠재력이 그 어느 때보다 높아졌다"고 밝혔다.

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[오늘과학] "달 표면에서 물 수천억톤 얻을 수 있다"

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달 표면에서 발견된 유리 구슬들. 네이처 지구과학 제공 달 표면에 흩어져 있는 작은 유리 구슬에 수천억 톤(t)의 물이 포함돼 있다는 분석이 제시됐다. 달 착륙 우주인이 달에서 기지 건설 등 지속가능한 달 탐사 미션을 수...

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1.물을얻는방법:사진에나오는것

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1.물을얻는방법:사진에나오는것

2.원리:응결

3.사막또는극한의환경

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사막 공기에서 식수 추출

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극도로 건조한 사막의 공기 속에서 마실 물을 추출할 수 있는 방법이 개발됐다.

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물을 얻는 방법 7가지

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물을 얻는 방법 7가지

1. 구멍을 파서 비닐을 빈틈없이 끼우고 워에 돌맹이를 하나 놓는다 그럼 물이 조금 생긴다

2. 비닐 봉지를 식물에 끼우고 작은 돌맹이를 넣는다 그럼 조금이라도 물이 생긴다

3. 페트병을 반으로 나눈다 그리고 반으로 나눈 페트병에 흙.자갈.모래 등을 넣는다 그리고 손수건 을 밑에 끼운다 그러면 물이 조금조금 나온다

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땅을 파 비닐을 덮고, 페트병을 자르고, 나뭇가지를 모아 물을 끓이고, 소변을 증류해서 물을 구했다. 다양한 시도 끝에 얻은 결론. ‘물 구하기 쉽지 않다!’ 물론 펌프질만으로 깨끗한 물을 만드는 휴대용 정수기는 편리함 그 자체였다.①태양열 증류법준비물: 컵, 넓은 비닐, 돌멩이 1. 햇볕이 드는 곳에서 축축한 땅을 골라 구덩이를 판다

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1.물을 얻는 방법:전력을 써서 수증기를 응축해 물을 얻는 다.

2.원리: 공기중에 있는 수증기를 응축해 물로 만든다.

3.설치장소:햇볓이 많이 드는 곳

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美 MIT·UC버클리 연구진 "상대습도 20% 이하에서도 물 포집"

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 전기를 쓰지 않고도 대기 중 수증기를 '수확'할 수 있는 기술이 개발됐다. 기존 방법과 달리 상대습도 20% 이하의 건조한 환경에서도 얼마든지 물을 얻을 수 있다는 것이 강점이다.

김현호(1저자)·양성우(공저자) 연구원 등 미국 매사추세츠공대(MIT) 연구진은 버클리 캘리포니아대(UC버클리) 연구진과 함께 이런 기술을 13일 국제학술지 '사이언스'(Science)를 통해 공개했다.

대기에서 얻을 수 있는 물은 지구에 존재하는 담수의 10%에 이른다. 이 기술은 물 부족 국가에 매우 유용하게 쓰일 수 있다는 기대가 나온다.

연구진은 전력을 써 수증기를 응축하는 기존 기술 대신 새로운 방식을 찾았다. 특수하게 만든 물질에 수증기를 흡착시켜 모으는 것이다.

'흡착물질'로는 금속인 산화지르코늄과 유기물인 퓨말레이트(fumarate)로 구성된 다공성(多孔性) 물질 'MOF-801'(Metal-Organic Framework-801)을 새로 제작해 이용했다.

대기 속 수증기는 MOF-801의 구멍 속에 쌓이고, 태양열을 이용해 이들을 응축기로 날리면 액체 상태인 물로 저장된다. 이런 방법으로 계산상 1kg짜리 MOF-801 판에서 12시간 동안 2.8ℓ(리터) 정도의 물을 얻을 수 있다.

양 연구원은 "장치의 구성요소가 MOF-801 판, 태양열 흡수판, 물 응축기 등 3가지로 간소할 뿐 아니라, 자연의 태양열을 이용하는 만큼 전기 같은 외부 에너지가 필요 없다"고 새 방식의 장점을 설명했다.

전기로 물을 응축하는 방식의 경우 상대습도 50% 이하의 환경에서는 효율이 급격히 떨어지지만, 이 방법으로는 상대습도 20% 이하에서도 얼마든지 물을 포집할 수 있다.

김현호 연구원은 "현재 공기 중에서 물을 얻는 연구가 여럿 진행되고 있는데, 이런 기술은 담수화 시설 등의 인프라가 없는 외진 지역에서 쓸 수 있다"고 설명했다.

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대기 속 수증기를 물로 바꿀 수 있는 장치의 모습. [MIT Evelyn Wang 연구실 제공=연합뉴스]

sun@yna.co.kr

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태양열로 공기 중 물 얻는다..."물 부족 국가에 유용" | 연합뉴스

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(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 전기를 쓰지 않고도 대기 중 수증기를 '수확'할 수 있는 기술이 개발됐다. 기존 방법과 달리 상대습도 20% ...

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1.물을 얻는 방법:유리 알갱이들을 이용해 만든다.

2.원리: 태양에서 나오는 물질에 영향을 받아 알갱이들에 물이 포함된 것으로 보고있다.

3.설치 장소:달

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“달 표면에서 물 2700억 톤 얻을 수도 있다” - 어린이동아

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달의 모습. 가디언 홈페이지 캡처달의 표면에서 최대 2700억t(톤)에 달하는 물을 얻을 수도 있다는 연구결과가 나왔어요. 우리나라 강원 춘천시 소양강에 있는 소

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물을 얻는 방법:태양증류기

원리:웅덩이가 있는 아래쪽 모서리에서는 종이가 물을 스펀지처럼 빨아들이고,그동안 탄소로 코팅된 종이는 태양으로부터 에너지를 흡수해 열로 전환한 다음 물을 증발시킵니다.

설치장소:깨끗한 물을 못 먹는 나라

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햇빛으로 물 걸러주는 정수기 - 이코노미사이언스

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오늘날에도, 지구 반대편 어딘가에서는 깨끗한 물을 먹지 못해 고통 받는 사람들이 있습니다. 많은 과학자들은 저렴하고 효율성 높은 정수 장치 개발을 위해 노력해왔는

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1.사진 처럼 한다.

2.응결

3.사막

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사막 공기에서 식수 추출

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극도로 건조한 사막의 공기 속에서 마실 물을 추출할 수 있는 방법이 개발됐다.

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유엔 세계 "물의 날… 물 정화하는 착한 기술들 무엇이 있나 - E동아

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물을 정화하는 책

1, 물 얻는 방법: 필터같이 콜레라, 장티푸스등 바이러스를 99% 걸러준다.

2, 원리: 그 종이 한 장 위에 물을 부으면 바이러스를 걸러줘서 깨끗한 물만 모인다.

3, 물 부족 국가에게 주면 될 것 같고 휴대용이다.

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유엔 세계 물의 날… 물 정화하는 착한 기술들 무엇이 있나 - E동아

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《 오늘(3월 22일)은 유엔(UN·국제연합)이 정한 ‘세계 물의 날’. 지구의 물 오염이 심각해지고 세계적으로 먹는 물이 부족해지자 사람들의 경각심을 일깨우기

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장성후-물을 얻는 방법

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장성후-물을 얻는 방법

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원리는 이렇습니다. 태양열로 물을 데웁니다. 더러운 물에 있던 미네랄, 박테리아, 독소 물질들은 그대로 남고 그 안에 순수한 물만 증발합니다. 이후 증발했던 물은 다시 응축되며 액체로 변해 최종적으로는 깨끗한 물만 남게 됩니다.

출처 : 이코노미사이언스

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햇빛으로 물 걸러주는 정수기 - 이코노미사이언스

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오늘날에도, 지구 반대편 어딘가에서는 깨끗한 물을 먹지 못해 고통 받는 사람들이 있습니다. 많은 과학자들은 저렴하고 효율성 높은 정수 장치 개발을 위해 노력해왔는

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1. 패트병 뚜껑을 원모양으로 뚫고 뚜껑사이로 굵은 빨대같은걸 끼워서 나두면 깨끗한물과 더러운 물로 분리된다.

원리:햇빛으로 물을 대우고 더러운 물을 대웁니다.더러운 물에 있었던 미네랄, 박태리아등이 독소물질은 그대로 남고 안에있는 순수한 물만 증발한다.

그리고 했빛이 가장 잘들어오는데에 놓아두어야 했빛이 잘 되는 것 같다.

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햇빛으로 물 걸러주는 정수기 - 이코노미사이언스

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오늘날에도, 지구 반대편 어딘가에서는 깨끗한 물을 먹지 못해 고통 받는 사람들이 있습니다. 많은 과학자들은 저렴하고 효율성 높은 정수 장치 개발을 위해 노력해왔는