사우디 아라비아의 가장 건조한 지역으로부터 미국 서부의 물 부족 지역까지 물을 확보하기 위해 안개를 이용하는 방안이 활발하게 연구되고 있다. 이러한 아이디어는 지역사회 유지에 필수적인 수자원 수요를 충족시키는데 도움을 줄 것으로 기대된다. 텍사스의 한 연구진은 바닷가에 살고 있는 도요새(Shorebird) 부리에서 영감을 받아 효율적인 안개 수집장치를 제작하였으며, 이에 대한 연구결과를 ACS Applied Materials & Interfaces 저널에 발표하였다.

텍사스주립대 알링턴(UT Arlington)의 엔지니어링인 Cheng Luo 교수와 박사 과정 중인 Xin Heng은 안개나 이슬에서 수집된 물을 축적할 수 있는 장치를 설계하였다. 이 장치는 새의 부리 모양을 기반으로 한다. 이러한 아이디어가 실현된다면 전세계 가뭄에 시달리는 지역이나 사막 지역에 물을 공급할 수 있을 것으로 기대된다.

Heng은 도요새들이 음식을 수집하기 위해 사용하는 물리적 메커니즘을 설명한 논문을 보았으며, 여기에서 아이디어를 얻었다. 이들 도요새는 부리를 열었다 닫았다하는 과정을 통해 음식물을 목에 집어넣는다. Luo 교수와 연구진은 이러한 천연의 부리를 복제하기 위해 노력하였다. Luo 교수는 "우리는 이러한 일을 가능한지를 먼저 확인해보고 싶었다. 연구진은 인공부리를 제작하였으며, 물방울들이 부리와 유사한 경첩(Hinged)으로 된 유리판(Glass Plate)에 의해 이동하는 것을 발견하였다. 이러한 결과를 통해 안개나 이슬로부터 물을 수확할 수 있다는 것을 확신하였다"고 말한다. 그 후 연구진이 실시한 실험결과는 성공적이었다. 이들은 10 cm 넓이, 26 cm의 길이를 가진 유리 플레이트를 이용하여 몇 시간 동안 4스푼 정도의 물을 수확할 수 있었다.

도요새는 바닷가에 살고 있는 새들을 의미한다. 이들은 일반적으로 길고 경첩 모양의 부리를 갖고 있으며, 이 부리는 모래나 물속에 있는 먹이를 찾도록 설계되어 있다. Luo 교수는 실험실에서 제작한 비평행(Non-parallel)의 인공 부리가 도요새를 모방하였다고 말한다. 그리고 두 개의 유리판이 만나는 지점에서 응축이 이루지게 하였다 (그림 참조). 응축된 물은 일정 채널을 운반되고, 다시 이러한 공정이 반복되게 된다.

Luo 교수와 Heug는 건조하거나 반건조한 지역에서 물을 축적하기 위해 보다 지속가능한 방법이 필요하다고 말한다. 지구상에 있는 육지의 약 절반은 이러한 건조 및 반건조 지역이다. Luo 교수는 "실제 이러한 방법으로 대량생산화가 이루어질 수 있다면 안개나 이슬이 존재하는 어느 지역에서나 활용할 수 있다"고 말한다. 이 대학 공대학장인 Khosrow Behbehani는 "이러한 기술은 텍사스 및 캘리포니아 주와 같은 가뭄이 심한 지역의 문제를 해결하는데 도움을 줄 것이다. 이번 연구는 겉보기에는 연관성이 없어 보이나 현상에 대한 주의 깊은 관찰을 통해 혁신적인 아이디어를 도출할 수 있음을 보여주고 있다. 안개나 이슬에서 물을 생산하는 기술은 가장 중요한 자원을 확보하는데 있어 재정적으로 어려움을 겪고 있는 지역사회에 또 하나의 대체 방안을 제공한다"고 말했다.

 

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 9월 18일]