러시아 기술자로 이루어진 한 소규모 그룹은 실제 크기(Full Scale)의 대기 수력발전소(Air Hydroelectric Station, Air HES)를 제작하고자 크라우드 펀딩을 통해 14,000달러의 자금을 확보하는 방안을 모색 중에 있다. 이 시스템의 개발자인 Andrew Kazantsev는 이번 소그룹을 담당하고 있다. 이들은 대기 중에 있는 구름에서 물을 추출한 후 이를 다시 지상으로 보내어 터빈(Turbine)을 가동하고, 사람들에게는 청정한 식수를 제공하고자 한다.
이 프로젝트는 이미 기존에 존재하는 구름에서 물을 추출하는 기술들을 조합하는 방안을 적용하고 있다. 예를 들면 지난 몇 백년 동안 안개로부터 작은 물방울을 추출하는 기술이다. 또한 대기 중에 떠있는 풍선도 오랜 기간 사용이 되어왔다. 따라서 이번 아이디어 자체는 새로운 것은 아니며, 실제로 Nikolai Tesla는 1915년에 이미 유사한 모습을 제안하기도 하였다.
Air HES 시제품은 기상예보에 사용되는 풍선 형태의 무인비행기구(Aerostat), 물 수집 장치(Water Collecting Unit), 지상기반 터빈 등으로 구성되어 있다. 물 수집 장치는 그물망 시트(Mesh Sheet)로 되어 있으며 약 7,000피트의 높이에 있는 구름에서 물방울(Water Droplet)을 포획한다. 포획된 물은 지상까지 연결된 튜브를 통해 흘러가게 된다. 물은 중력에 의해 아래로 떨어지고, 이 힘을 이용하여 터빈을 가동한다. 풍선은 구름이 위치한 장소로 움직이기 위해 위쪽이나 아래쪽으로 이동시킬 수 있으나 지상에 고정된 형태를 유지한다. 또한 물 수집 장치는 구름이 없는 장소에서도 대기 중의 수분을 수집할 수 있도록 되어 있다. 연구진은 시제품의 실증테스트를 통해 단 한 시간 동안 5 리터의 물을 확보할 수 있다는 것을 보여주었다.
이러한 아이디어가 실제 규모에서 구현이 가능하다는 것을 확인하기 위해서는 지금보다 큰 규모의 Air HES 장치를 제작할 필요가 있다. 연구진은 이러한 시스템이 지상에서 고립된 지역에 사는 사람들에게 식수와 전기를 모두 공급할 수 있다고 주장한다. 결국 이러한 일은 빈곤 지역에 사는 사람들을 도울 것으로 기대된다. 만약 실제 규모의 시제품이 성공적으로 작동할 수 있다면, 시스템의 세부사항을 조절하고 제품의 제조 및 판매를 위해 투자자를 모색할 예정이다. 빠르면 2040년에는 전세계적으로 물 부족 문제가 야기될 수 있다. 따라서 연구진은 좀 더 많은 기후학 및 개체군 모델(Population Model)을 탐색할 필요가 있다고 밝혔다.
[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 9월 15일]
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Group looking to fund cloud water harvesting project
A small group of Russian technologists, led by inventor Andrew Kazantsev, is looking to raise $14,000 with an Indiegogo project that seeks to build a full scale air hydroelectric station (Air HES)—its purpose is to extract water from clouds to power a turbine on the ground and to provide clean drinking water to people below.
The project looks to combine technologies that already exist—extracting water from clouds, for example has been done for hundreds if not thousands of years, though up till now, it's been in the form of wringing water from fog. High flying balloons too have been around for a long time, as have turbines. The idea itself isn't the first of its kind either, Nikolai Tesla actually proposed a similar scheme back in 1915.
The Air HES prototype consists of an aerostat, which is essentially a weather balloon, a water collecting unit, and a ground based turbine. The water collecting unit is a mesh sheet that captures water droplets in a cloud (at about 7000 feet) and funnels it below to a tube that extends all the way to the ground. There gravity acting on the water is used to drive a turbine. The balloon can be sent higher or lower to move to where the clouds are but must remain tethered to the ground. The water collecting unit can also pull smaller amounts of moisture directly from the atmosphere when there are no clouds. The team reports that their prototype has demonstrated an ability to collect five liters of water in just one hour's time.
To find out if the idea is truly viable, the team needs to build a much larger Air HES, and for that they need money. Such a system, the team claims, could provide both electricity and water to people in isolated areas, offering a way to help those in impoverished places. If the full scale prototype is as successful as they believe it will be, the team says it will begin looking for investors to help fine tune the system, and then to manufacture and sell the finished product. They note that ideas such as theirs need to be explored as many climatology and population models suggest water shortages could become a worldwide problem as early as 2040.
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