[한국기술뉴스] UNIST 에너지화학공학과 김영식 교수 연구팀은 세포 배양 시 자율적으로 세포를 이동시키는 기능성 멤브레인 미세유체 칩을 개발했다. 개발된 기술은 UNIST 산학협력단을 통해 특허를 출원(출원번호 제1020210038183호)했다. 특허 명칭은 '기능성 멤브레인 및 이를 포함하는 미세유체 칩과 그 제조방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

지구에 존재하는 물의 약 97%는 바닷물로 이루어져 있습니다. 나머지 3%를 차지하는 물 또한 그중 80%가 빙하로 이루어져 있어, 실질적으로 사람이 사용할 수 있는 물은 전체의 0.6%에 불과합니다. 그마저도 가속화되는 기후변화로 인해  사용할 수 있는 물이 줄어들고 있어, 바닷물을 마실 수 있는 담수로 변환하는 해수 담수화 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 현재 개발된 해수 담수화 기술은 대부분 역삼투 방식이나 전기분해 방식을 사용합니다. 이 과정에서 다량의 농축 해수와 부산물이 발생해, 심각한 환경오염의 원인이 됩니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 농축수를 고체 형태의 염분으로 변환시켜 자원으로 활용하는 기술이 개발되었지만, 경제성이 부족해 상용화가 어렵다는 문제가 있습니다.

UNIST 김영식 교수 연구팀은 세라믹 기반의 전해질막을 이용하여 높은 경제성과 효율을 지닌 농축 해수 자원화 기술을 개발했습니다.

해수 담수화 과정에서 발생한 농축 해수를 농축 해수 자원화 장치로 이동시킵니다. 농축 해수는 장치를 통과하며 양극에 염소 이온을 전달하고, 음극에 나트륨 이온을 전달합니다. 농축 해수 자원화 장치에는 세라믹 재질의 나트륨이온전도성 전해질막이 포함되어 있습니다. 이 전해질막은 농축수 내 다양한 양이온 중에서도 나트륨만을 선택적으로 투과시키기 때문에 농축수에서 순수한 NaOH 추출이 가능합니다. 양쪽 전극에서 발생하는 Cl2, H2와 더불어 농축수에서 고부가가치 자원을 생산하기 때문에 농축 해수 자원화 장치는 경제성 높은 농축수 처리 기술인 것입니다.

본 장치를 활용할 경우, 해수담수화 중 발생하는 환경문제를 효과적으로 예방할 뿐만 아니라 농축수를 자원으로 활용할 수 있습니다. 해수 담수화 시스템의 향상된 안정성과 경제성을 바탕으로, 온난화로 심화된 물부족 현상을 해결하는데 이바지할 것으로 기대됩니다.