[소비자경제=나승균 기자] 미래창조과학부는 바다 염생식물 뿌리의 메커니즘을 모방해 별도 후처리 공정이 필요 없는 생체모방형 해수담수화 기술을 개발했다고 밝혔다.

염생식물은 소금기가 많은 지역에서 자라는 식물로 주로 바닷가 주변에서 서식한다. 일반적으로 식물은 삼투압 현상으로 인해 소금기가 있는 지역에서 살 수 없지만, 염생식물은 특수한 생존전략을 가지고 이러한 환경에 적응해 서식한다.

염분이 많은 해안지역에서 자라는 대표적인 염생식물인 맹그로브 뿌리를 생체모방해 실험한 결과, 기존의 해수담수화 기술과 유사한 물 정화 성능(96.5%의 염분 제거)을 보였다. 제작과정도 보다 간단하고 작은규모의 설비로 구동이 가능해 오지와 같은 작은 마을에서도 활용이가능하다.

맹그로브는 대표적인 염생식물로서 맹그로브의 뿌리는 나트륨이온을 필터링할 수 있는 기능을 가지고 있어 해수의 소금기의 약 90%를 걸러내는 것으로 알려져 있다.

이상준 교수 연구팀(포항공대)은 맹그로브의 뿌리에서 일어나는 염분 제거 메커니즘을 생체 모방해 후처리 공정 없이 지속적으로 해수를 담수화시킬 수 있는 기술을 구현해 인공적으로 제작한 PET(플라스틱 소재) 여과막에 양전하를 갖는 물질(PAH : poly-(allylamine hydrochloride))과  음전하를 갖는 물질(PAH : poly-(allylamine hydrochloride))을 층층(layer-by-layer) 적층(deposition) 방식으로 여러 층으로 씌워서 맹그로브 뿌리와 유사한 정전기적 특성을 갖는 생체모방형 담수화 멤브레인을 제작했다.

이를 통해 상기 생체모방형 여과막을 이용해 100밀리몰(mM)의 염화나트륨(NaCl) 수용액을 필터링한 결과, 약 96.5%의 염분이 걸려졌다.

이 교수는 “이번 연구성과는 맹그로브 뿌리의 물 정화 매커니즘을생체모방한 새로운 멤브레인 기술을 도출하여 해수를 담수로 바꾸는 기술을 개발한 것이다. 이 기술은 저렴한 비용으로, 효율적이고, 안정적으로 해수를 담수화할 수 있다. 향후 해수 담수화를 통해 생활용수, 농업용수, 식수를 바닷물로부터 보다 효과적으로 얻을 수 있을 것으로 기대된다“라고연구의 의의를 설명했다.  

이 교수 연구팀은 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구) 지원으로 연구를 수행했으며, 이 연구는 국제적인 학술지 ACSNano 12월 27일자에 게재됐다.