전남대 김진수 교수,대기 중 수분 추출 위한 최적의 재료 발견

[위키트리 광주전남취재본부 노해섭 기자]전남대학교 석유화학소재공학과 김진수 교수 연구팀이 대기의 불확실성을 고려해 공기 중에서 수분을 추출할 때, 최적의 재료를 선정하는 방법을 제시해 화제다.

김진수 교수팀은 하이브리드형 제습 공정을 도입해 흡착 기반의 수분 추출 및 제어 공정에 대한 ▲키네틱 레벨에서의 수분 흡착 거동 분석 ▲공정 레벨에서의 불확실성에 대한 연구 결과를 발표했다. 서로 다른 물 흡착 특성을 가지는 금속 유기 골격체(MOF: Metal-organic frameworks) 물질 세 가지와 세 가지 다른 기후 조건을 맵핑했으며, 이를 위하여 2단계 불확실성 정량화(TSSP: Two-stage Stochastic Programming) 기법을 도입했다.

연구팀은 이를 통해 대기 조건의 변동성을 고려한 최적의 재료를 선정하는데 기여할 수 있으며, 가장 핵심적인 공정 인자로써 ‘생산성’이 중요하다는 결론을 도출했다. 이 연구는 조지아공과대학교(Matthew J. Realff 교수 연구실)와 공동으로 수행했다.

한편, 공기 중에서 수분을 추출하는 기술(AWE, Atmospheric Water Extraction)은 UN의 지속가능 개발목표(SDGs) 중 하나인 Clean Water and Sanitation에 부합하는 것으로, 이번 연구처럼 그린에너지를 활용해 공기 중 수분을 추출하는 기술의 중요도는 더욱 높아질 것이다.

이 연구는 지속 가능하며 분산된 물 공급 시스템 개발에 기여할 것으로 기대를 모은다. 이뿐만 아니라 실내의 습도 제어, 반도체 드라이룸 공조 설비 설계 등에도 활용될 수 있어 기술 응용 범위 또한 넓다.

이 연구는 미국 해군연구청(Office of Naval Research)의 원천자금을 지원받고 미국의 직접 탄소 포집 회사 애브노스(Avnos)의 지원을 받아 수행됐다.

국제 학술지인 ‘청정생산저널(Journal of Cleaner Production, IF 9.7, JCR 6.6%)’의 온라인판에 공개됐으며, 2024년 12월호 지면에도 실릴 예정이다.