페루, 볼리비아, 칠레 등의 국가에서는 안개가 자욱한 지역에 사는 사람들이 물방울을 잡기 위해 그물을 걸어 두는 경우가 흔하다. 모로코와 오만도 마찬가지다.

물방울은 메쉬 아래로 흘러내려 수집되어 식수, 요리 및 세탁용 물을 제공한다. 불과 몇 평방미터의 면적에 안개망을 사용하여 매일 수백 리터의 물을 수확할 수 있다. 비나 샘물이 거의 없지만 안개가 자주 발생하는 지역의 경우 이는 축복이 될 수 있다.

그러나 이 방법의 한 가지 중요한 단점은 대기 오염이다. 왜냐하면 유해 물질도 결국 물방울에 들어가게 되기 때문이다. 세계의 많은 주요 도시에서는 공기가 너무 오염되어 안개에서 얻은 물이 처리되지 않은 채 식수나 요리에 사용될 만큼 깨끗하지 않다.

ETH Zurich의 연구원들은 이제 안개에서 물을 수집하고 동시에 정화하는 방법을 개발했다. 이는 특별히 선택된 폴리머와 이산화티타늄의 혼합물로 코팅된 금속 와이어의 긴밀한 메쉬 격자를 사용한다. 폴리머는 물방울이 메쉬에 효율적으로 모인 다음 바람에 날아가기 전에 가능한 한 빨리 용기에 흘러내리도록 한다. 이산화티타늄은 화학적 촉매 역할을 하여 물방울에 포함된 많은 유기 오염물질의 분자를 분해하여 무해하게 만든다.

"우리 시스템은 안개를 수확할 뿐만 아니라 수확한 물도 처리한다. 즉, 인구 밀도가 높은 도심과 같이 대기 오염이 있는 지역에서 사용할 수 있다."고 리트윅 고쉬(Ritwick Ghosh)는 설명한다. 마인츠에 있는 막스 플랑크 고분자 연구 연구소의 과학자인 고쉬는 ETH Zurich에 장기 체류하는 동안 이 프로젝트를 수행했다. 그곳에서 그는 현재 버클리 캘리포니아 대학의 교수인 토마스 슈치우스(Thomas Schutzius)가 이끄는 그룹의 일원이었다.

일단 설치되면 이 기술은 유지 관리가 거의 또는 전혀 필요하지 않다. 더욱이, 촉매를 재생하기 위해 작지만 규칙적인 UV 조사량을 제외하고는 에너지가 필요하지 않다. 30분 동안 햇빛을 받으면 산화티타늄을 24시간 더 재활성화할 수 있다. 이는 광촉매 메모리라고 알려진 특성 덕분이다. UV로 재활성화한 후 촉매는 어둠 속에서도 오랫동안 활성 상태를 유지한다. 안개가 잦은 지역에서는 일광 기간이 드물기 때문에 이는 매우 유용한 특성이다.

새로운 안개 수집기는 실험실과 취리히의 소규모 시험 공장에서 테스트되었다. 연구자들은 인공적으로 생성된 안개에서 물의 8%를 수집하고 안개에 추가된 유기 화합물의 94%를 분해할 수 있었다. 추가된 오염물질 중에는 극도로 미세한 디젤 방울과 호르몬 활성 물질인 화학적 비스페놀 A가 있었다.

안개에서 식수를 수확하는 것 외에도 이 기술은 냉각탑에서 사용되는 물을 회수하는 데에도 사용될 수 있다. “냉각탑에서는 증기가 대기 중으로 빠져나간다. 내가 살고 있는 미국에서는 발전소를 냉각시키기 위해 많은 양의 담수를 사용한다.”라고 슈치우스는 말한다. "이 물이 빠져나가기 전에 일부를 포획하고 환경으로 다시 되돌리고 싶을 경우를 대비해 순수한지 확인하는 것이 합리적일 것이다."

연구 결과는 Nature Sustainability에 게재되어 있다.

출처: ETH 취리히