이산화탄소를 이용한 새로운 물 정수 기술

 물에 대한 수요가 증가하면서 점차 물을 정수하고나 해수를 담수화시키는 데 사용되는 에너지도 증가하고 있습니다. 사실 지구 자체는 물이 부족한 행성은 아닐 것입니다. 그보다는 우리가 쓸 수 있는 깨끗한 담수가 부족한 것이죠. 따라서 다양한 해수 담수화 시설은 물론 정수 기술이 크게 발전했고 우리는 그 직접적인 혜택을 누리고 살고 있습니다. 하지만 그에 따르는 비용이 만만치 않은 상태입니다. 

 리머릭 대학의 오레드스 샤르드트 박사 (Dr Orest Shardt of University of Limerick)와 신상우 박사 (Dr Sangwoo Shin (University of Hawaii, Manoa))는 여과막 방식이 아니라 이산화탄소를 이용해서 유기물과 염분을 제거하는 방식을 개발해 저널 네이처 커뮤니케이션스에 발표했습니다. 

 연구팀이 사용한 방식은 이산화탄소를 이용해서 콜로이드 현탁액 (colloidal suspension to CO2)을 이용해서 부유물을 제거하는 것입니다. 이미 이산화탄소를 이용해서 여러 가지 방법으로 물질을 분리하거나 추출하는 방식은 널리 사용되고 있으며 적당한 압력과 환경에서 대부분 기체로 돌아가는 무해한 가스이기 때문에 마실 물을 정수하는 데 사용되기 적합한 기술이라고 하겠습니다. 

 비용적인 측면은 아직 판단하기 이르지만, 연구팀은 기존의 막을 이용한 여과 방식에 비해서 에너지가 0.1%밖에 들지 않는다고 보고했습니다. 일단 물을 여과막을 통해 통과시키기 위해서는 강한 압력을 가해해하고 이로 인해 에너지가 꽤 많이 드는 것은 물론 여과막을 계속 교체해서 비용을 발생시키는 문제가 있었습니다. 

 만약 이런 방식을 통해서 저비용 저에너지 방식으로 정수가 가능해진다면 적지 않은 도움이 될 것으로 기대되지만, 실제로 상용화가 가능할지는 좀 더 연구가 필요할 것 같습니다. 마실 물까지는 아니더라도 공업 및 농업 용수로 사용할 수 있을 정도까지만 가능하다고 해도 꽤 혁신적인 방법인 것 같은 데 말이죠. 결과를 더 두고봐야 할 것 같습니다. 

 참고 

Sangwoo Shin et al, Membraneless water filtration using CO2, Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/ncomms15181 

 https://phys.org/news/2017-05-filtration-energy.html#jCp