공기 중 수분 모아 먹는 물로…‘휴대용 물 수확기’ 개발

임현의 한국기계연구원 자연모사연구단장(왼쪽)과 오선종 책임연구원이 개발한 기존 탁상형 물 수확기와 새로 개발한 휴대용 수분 포집 시스템으로 만든 가방형(휴대용) 물 수확기에 대해 설명하고 있다. (기계연 제공)/뉴스1

국내 연구진이 공기 중에서 수분을 모아 마실 수 있는 물을 생산할 수 있는 기술을 개발했다. 향후 물이 부족한 지역에서 유용하게 사용될 수 있을 것으로 전망된다.

20일 한국기계연구원은 임현의 자연모사연구단 연구단장팀이 독자적으로 개발한 ‘휴대용 수분 포집 시스템’을 이용한 ‘물 수확기’ 상용화를 앞두고 있다고 밝혔다. 이 기기를 이용하면 공기중에서 약 3㎏의 물을 얻을 수 있다.

물 수확기는 공인인증기관으로부터 물 수확 성능과 물 안전성을 검증받았다. 현재 국내 기업인 퓨어시스에 기술을 이전해 휴대용부터 대용량까지 다양한 제품군 사업화를 계획하고 있다.

연구팀이 개발한 휴대용 수분 포집 시스템은 ‘흡착→탈착→응축→살균’ 순서를 반복하며 물을 모은다. 기존의 수분 포집 시스템은 냉각식 제습기와 에어컨 같이 응축기·증발기·압축기 등으로 구성돼 있었다. 그러다 보니 소음과 무게 등이 단점으로 지적됐다. 에너지 효율도 떨어졌다.

이를 해결하기 위해 연구진은 열 에너지를 전기 에너지로 바꿔주는 열전소자를 사용했고 열전소자의 발열면을 흡습판으로 활용했다.

물 수확기는 크게 물을 포집하는 흡습판과 응축판으로 구성돼 있다. 흡습판이 공기 중 수분을 흡착시켜 응축판으로 보내면 여기서 물이 응축돼 모인다. 이 과정에서 흡습판과 응축판은 추가 에너지 공급 없이 서로 열을 주고 받으며 작업을 수행하기 때문에 에너지 효율이 기존 제습 시스템 대비 2배 이상 높아졌다. 예를 들어 흡습판이 온도를 내리면 흡습판의 열이 응축판으로 이동해 온도를 섭씨 80도까지 올린다. 이를 통해 표면 박테리아를 1분 내로 살균할 수 있다.

임 연구단장은 “식수 부족, 가뭄 등을 해결하기 위해 많은 사람이 안전하게 먹을 수 있는 음용수 생산 시스템 구축에 힘쓰겠다”고 밝혔다.

최지원 기자 jwchoi@donga.com