태양광 발전으로 하루 최대 5천리터 깨끗한 물을…

MIT 연구진이 태양광 발전으로 얻은 전기 에너지를 사용해 전력 인프라가 없는 지역에도 담수화 시스템을 공급하는 방법을 고안했다. 전력 효율이 좋고 배터리가 필요 없다는 게 특징이며 해안에서 멀리 떨어진 내륙 지역에도 도입이 기대되고 있다.

MIT 연구팀이 개발한 해수 담수화 시스템은 전기장을 이용해 물에서 염이온을 제거하는 방식인 전기투석을 기반으로 한다. 이런 탈염 시스템은 과거 여러 장비에 적용됐지만 이번에 개발된 시스템 특징은 태양광 발전에 특화되어 있다는 점이다.

이 시스템에는 플로우 커맨드 커런트 컨트롤이라 불리는 제어 모델이 탑재되어 있어 1초에 수차례 탈염 속도를 조절할 수 있다. 이를 통해 시스템은 태양 움직임에 맞춰 작동할 수 있으며 전력이 과잉 공급되면 물을 퍼 올리는 속도를 높이고 반대로 태양광이 차단되어 전력이 부족하면 효율을 낮출 수 있다.

빠른 응답성을 실현해 태양광 패널에서 얻은 전기 에너지 평균 94% 이상을 낭비 없이 사용할 수 있게 됐다. 또 배터리나 태양광 발전 외 보조 전원 없이도 작동한다는 것도 특징 중 하나로 이 특징만으로도 축전에 의존하는 기존 해수 담수화 시스템과는 차별화된다고 한다.

연구팀은 기존 담수화 기술은 안정적인 전력이 필요했고 태양광 발전과 같은 변동 전력을 보완하기 위해 배터리가 필수였다며 이번 시스템은 태양에 동기화해 소비 전력을 끊임없이 변화시켜 태양광 발전을 직접적이고 효율적으로 이용해 물을 만들 수 있다고 말했다.

또 이 시스템은 해수와 담수 중간 정도 염분을 가진 기수에 특화된 것도 특징이다. 연구에 참여한 한 MIT 학생에 따르면 지하수는 기후 변화로 인해 이전보다 염분 농도가 높아졌다고 한다. 전력 접근성이 충분하지 않고 지하수에 의존하고 있는 개발도상국에서 재생 가능 에너지를 사용해 물을 담수화하는 시스템은 지역에 깨끗한 물을 공급하는 간단한 전략이 될 수 있을 것으로 기대된다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.