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염생 식물인 맹그로브를 따라해 볼까?
보통 식물들은 염분이 많은 땅에서는 살지 못해요. 그런데 맹그로브는 바닷물에서도 살 수 있어요. 그건 뿌리 덕분이랍니다. 뿌리가 염분을 들어오지 못하게 막고, 물만 흡수하는 거예요.

이상준 포스텍 기계공학부 교수팀은 맹그로브 뿌리의 원리를 이용해 바닷물을 담수로 바꾸는 새로운 방법을 개발했어요. 연구팀은 페트병과 같은 소재의 막에 양전하를 띠는 물질과 음전하를 띠는 물질을 여러 층으로 쌓았어요. 염분이 들어오지 못하게 화학적으로 처리한 거예요. 여기에 바닷물을 통과시켜 보니 97%의 염분이 걸러졌어요.

맹그로브의 뿌리는 음전하(-)를 띠고 있어서 염화 이온(Cl-)은 밀어내고
나트륨 이온(Na+)은 끌어당겨 표면에 달라붙게 만든다. 그래서 염분은
뿌리 안쪽으로 들어오지 못하고 물만 흡수된다. 90% 이상의 염분이
뿌리에서 걸러지고, 나머지는 잎에서 소금 덩어리로 배출된다.

 

이상준 교수는 “이 방법은 소금을 걸러내는 효율이 매우 높고, 역삼투압법과 달리 시간이 지나도 막의 구멍이 막히지 않는다”며, “전기가 없어도 물을 얻을 수 있기 때문에 아프리카와 같은 오지에서도 사용할 수 있다”고 말했어요.

‘모세관 현상’으로 바닷물을 민물로!
물이 든 컵에 빨대를 꽂으면 빨대에 물이 올라오는 것을 ‘모세관 현상’이라고 해요. 이 모세관 현상은 액체가 관에 붙으려는 힘 때문에 생겨요. 관이 가늘어질수록 이 힘은 더 강해진답니다.

지난 해, 김성재 서울대학교 전기공학부 교수는 모세관 현상을 이용해 새로운 해수담수화 장치를 개발했어요. 이 장치는 10nm의 가느다란 모세관으로 이루어져 있는데, 나트륨 이온(Na+)만을 빨아들이는 특징을 가지고 있어요. 이때 남은 염화이온(Cl-)끼리는 같은 전하를 지니고 있어서 서로를 밀어내지요. 이렇게 소금이 분리되고 나면, 남은 공간에 담수가 모여요.

 

모세관 현상은 저절로 일어나기 때문에 이 장치는 전기 없이도 바닷물을 민물로 바꿀 수 있어요.

김성재 교수는 “3차원 프린터로 장치를 쉽게 만들수 있고, 1분에 물 한 컵(100mL) 정도 되는 양을 얻을 수 있다”며, “재난 지역이나 중국과 아프리카 처럼 수도 공급이 어려운 나라들에게 휴대용으로 쓰일 수 있을 것”이라고 말했어요.


#물 부족을 해결하기 위해선 이렇게 많은 노력이 필요하구나. 이제야 물의 소중함을 알았어. 그동안 물을 낭비한 게 부끄러워지는걸…. 아프리카 친구들에게도 미안해. 앞으로 ‘물 펑펑’ 김물이 아닌, ‘물 자린고비’ 김물이 될게!



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Intro. 바닷물을 꿀꺽꿀꺽?! 물 부족을 해결하라!
Part 1. 물 진짜 부족한 걸까?
Part 2. 바닷물 어떻게 마실 수 있는 물로 만들까?
Part 3. 마실물 만드는 별별 방법!