태양광 활용 ‘얼룩말 줄무늬 증발기’ 개발

포스텍 전상민 교수팀, 물·전기 동시 생산… 해수담수화 연구 성과

전상민(왼쪽) 포항공대 교수와 토시프 와니 포항공대 박사. /포항공대 제공

전상민 포항공과대학교 화학공학과 교수와 토시프 와니 박사 연구팀이 태양광을 이용해 바닷물을 증발시키면서 식수와 전기를 동시에 생산할 수 있는 ‘얼룩말 줄무늬 증발기’를 개발했다. 연구팀은 아프리카 얼룩말의 검은색 줄무늬는 햇빛을 흡수해 온도를 높이고 흰색 줄무늬는 빛을 반사해 온도를 낮춰 체온이 조절된다는 이론에서 영감을 받았다.

이에 셀룰로스 박막에 빛을 흡수해 열로 전환하는 특성이 우수한 폴리피롤을 입혀 검은색의 SSG 박막을 제작하고, 일정 간격의 줄무늬(검은색 80%, 투과 공간 20%) 형태로 절단했다. 그 아래 태양전지를 배치해 수분 증발과 전력생산이 가능하도록 설계했다. 특히 단순한 평면이 아닌 지그재그 형태의 3차원 줄무늬 SSG를 제작해 담수 생산량과 전기 생산량을 보다 향상시키는 성과를 냈다.

전 교수는 “얼룩말 줄무늬 3D 태양열 증발기는 간단한 구조를 가지고 있어 대형화에 유리하며, 전기와 담수를 동시에 생산할 수 있어 전력과 식수 공급이 어려운 지역에서 유용하게 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.

한편, 이 연구 성과는 해수 담수화 연구 분야에서 권위 있는 국제 학술지 ‘해수 담수화’에 온라인 게재됐다.

/단정민기자 [e-mail]