▲ 나노복합 초박형분리막의 친환경 에너지 생산 모식도.

국내연구진이 해수와 강물의 염분차로 전기를 만들수 있는 분리막 개발에 성공했다.

GIST(광주과학기술원)은 지난16일 지구·환경공학부 최희철 교수팀(나노물처리공학 연구실)이 해수와 강물의 염분차를 이용해 전기를 생산하는 탄소나노튜브를 분리막의 지지체에 고정한 ‘나노기반 초박형 분리막’을 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 해수와 강물이 만나는 곳에서 자연적으로 발생하는 삼투압을 에너지화 하기 위한 압력지연삼투법에 대해 연구했다.

해수와 강물이 분리막을 사이에 두고 만나면 생기는 삼투압이 약 270미터 낙폭의 폭포에서 물을 떨어뜨리는 것과 같은 힘을 가지며 투과한 물로 터빈을 돌려 에너지를 생산하게 되는데, 이를 압력지연삼투 공정이라 한다.

연구팀이 개발한 나노분리막은 기존 분리막에 비해 해수(海水)에 함유된 이온을 안정적으로 분리하면서도 투과성이 2배 이상 높아 해수의 에너지 성능을 극대화할 수 있으며, 기존 초박형분리막 대비 110% 향상된 에너지 생산량을 얻을 수 있었다.

또한 개발된 나노분리막은 기존 합성 공정을 그대로 적용할 수 있으며, 생산 단가 상승률이 낮아(2% 미만) 상용화 가능성이 매우 높다.

이번 성과에 적용된 기술은 특허 출원(미국, PCT) 또는 등록(대한민국)이 완료되었으며, 정부와 산업계의 지원을 받아 상용화가 진행되고 있다

한편, 해당 연구 연구 성과가 최근 공학 분야 글로벌 연구정보 서비스인 ‘어드밴시스 인 엔지니어링(Advances In Engineering)’이 발표하는 ‘주목해야 할 발견(Key Scientific Article)’에 선정됐다.

‘화학공학(Chemical Engineering)’ 분야의 ‘주목해야 할 발견’에 선정된 최 교수팀의 연구 성과는 자체 개발한 ‘나노기반 초박형 분리막’을 이용해 해수(海水)로부터 친환경 에너지를 생산해 낸 것으로, 관련논문은 올해 1월 화학 공학 분야의 세계적인 학술지인 케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)에 게재됐었다.