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물에서 소금기를 제거하는 담수화 시설은 짠 바닷물을 마실 물로 만드는 꿈의 장치다. 하지만 시설이 크고 복잡해 지금까지 기술로는 손에 들고 다닐 만한 크기로 작게 만들기 어려웠다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 한종윤 교수팀은 최근 머리카락 굵기보다 가는 파이프와 탈염 장치가 들어 있는 손안에 ‘쏘옥’ 들어가는 크기의 탈염 장치(사진)를 최초로 만드는 데 성공했다. 이 장치는 동전 위에 올려놓을 만큼 충분히 작고 컵 하나에 물을 채우는 데 스탠드 하나를 켜는 정도의 전기를 쓴다.

한 교수는 소금물을 민물로 만드는 데 한 번도 사용된 적이 없는 ‘이온 채널 분극(ICP)’기술을 적용했다. ICP는 이온으로 이뤄진 바닷물을 전하를 가진 이온 입자를 쫓아내기 위해 전압이 가해지는 특별한 관(管)으로 흘리는 기술이다. 관을 통과한 소금물은 전하입자와 중성 입자로 분리된다.

종전에 해수를 담수로 만드는 ‘역삼투압공정’은 바닷물에 압력을 가해 소금 이온을 거르는 막은 통과시킨다. 이 공정은 효율성이 좋지만, 느리고 오염물질을 발생시킬 수 있다는 단점이 있다. 이번 프로젝트를 이끈 김성재 박사는 “기술을 바닷물에서 적용하면 짧은 시간에 짠맛을 내는 이온을 분리할 수 있다”고 설명했다.

ICP기술은 짠맛 외에도 물을 오염시키는 박테리아나 특정 물질을 없애는 데 사용될 수 있다. 연구진은 이 소형 장치 수백 개를 묶고 태양광전지로 전기를 공급하는 간이 장치를 만들면 지진 재해나 가뭄 재해 지역에 공급할 수 있을 것으로 보고 있다. 지름 20cm의 웨이퍼에 설치한 1600개 나노 탈염 장치에서 1분에 300mL의 식수를 얻을 수 있다. 이 기술은 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지’ 3월 21일자 인터넷판에 소개됐다.