Nobel laureate invents machine that extracts water from dry air

노벨상 수상자가 개발한 친환경 발명품이 허리케인이나 가뭄으로 중앙 공급이 중단될 때 깨끗한 물을 제공해 취약한 섬 지역의 생명을 구할 수 있을 것이라고 창시자가 전했다.

화학자 오마르 야기 교수가 개발한 이 발명품은 '그물형 화학'이라는 분야를 활용해 분자 수준에서 설계된 소재를 만들어낸다. 이 소재는 건조한 사막 같은 환경에서도 공기 중 수분을 추출해 물을 얻을 수 있다.

야기 교수가 설립한 기술 기업 아토코에 따르면, 각각 20피트(약 6m) 화물 컨테이너 크기이며 초저등급 열에너지로만 구동되는 이 장치를 지역 사회에 배치할 수 있다고 한다. 각 장치는 가뭄이나 폭풍으로 중앙 전력 및 수원이 차단되더라도 하루 최대 1,000리터의 깨끗한 물을 생산할 수 있다.

2025년 노벨 화학상을 수상한 야기 교수는 자신의 발명이 세계를 바꾸고 가뭄에 취약한 카리브해 섬 지역에 도움이 될 것이라고 믿는다. 그는 또한 베릴과 멜리사 같은 허리케인 이후 수천 명이 물을 이용하지 못하게 된 고립된 지역 사회에 물을 공급하는 해결책을 제공할 수 있을 것이라고 덧붙였다.

야기 교수는 "멜리사나 베릴 같은 허리케인은 큰 홍수를 일으켜 주택과 농작물을 파괴하고 카리브해 지역 수천 명의 삶에 영향을 미쳤다"며 "이런 파괴는 특히 극한 기후 현상에 취약한 작은 섬 국가를 포함한 취약 지역에서 긴급하게 물 공급 회복력을 강화할 필요가 있다는 것을 뚜렷이 상기시킨다"고 말했다.

야기 교수는 이 발명이 농축된 소금기가 짙은 배출수를 바다로 다시 방출하면 생태계를 위협할 수 있는 해수 담수화 같은 다른 수자원 확보 방법에 비해 기후 친화적이고 지속 가능한 대안을 제공한다고 언급했다.

지난달 유엔 보고서는 지구가 "글로벌 물 파산 시대"에 접어들었으며, 세계 인구의 거의 4분의 3이 물 불안정 또는 심각한 물 불안정 국가로 분류된 지역에 살고 있다고 경고했다. 보고서는 "약 22억 명이 안전하게 관리되는 식수를 여전히 이용하지 못하고 있으며, 35억 명은 안전하게 관리되는 위생 시설을 이용하지 못하고, 약 40억 명은 1년에 최소 한 달 동안 심각한 물 부족을 경험하고 있다"고 밝혔다.

2024년 허리케인 베릴로 황폐화된 카리브해 3개 섬 국가 그레나다에서 야기 교수의 발명은 특히 재해의 충격을 가장 크게 받고 폭풍, 가뭄, 해안 침식의 삼중 위협에 직면한 카리아쿠와 프티트 마르티니크에 희망의 빛을 제공한다.

카리아쿠 정부 관계자이자 환경운동가인 데본 베이커는 "이 기술이 주변 에너지만을 사용해 오프그리드로 작동할 수 있는 능력은 우리의 상황에 특히 매력적"이라고 말했다.

베릴로부터 아직 회복 중인 카리아쿠와 프티트 마르티니크는 매년 더 강해지고 길어지는 것 같은 건기에 대처하기 위해 그레나다에서 물을 수입해야 하는 상황이다.

베이커는 "우리는 현재 포괄적인 회복 및 회복력 전략을 고려 중이며, 야기 교수가 개발한 대기 중 수분 채집 기술은 우리가 직면한 몇 가지 중요한 과제를 해결한다"고 설명했다. 여기에는 "물 수입의 높은 비용과 탄소 집약도, 오염 위험; 허리케인 피해에 대한 중앙 집중식 시스템의 취약성; 전통적인 인프라가 실패할 때 작동할 수 있는 분산형 솔루션 필요" 등이 포함된다.

요르단 난민촌에서 자란 야기 교수는 수도와 전기가 없는 집에서 살았던 어려움에서 영감을 얻었다. 노벨상 수상 연설에서 그는 사막 지역 사회에 정부에서 물이 일주일에 한두 번밖에 오지 않았던 기억을 회상했다.

"이웃들 사이에 '물이 온다'는 속삭임과 그 긴박함이 기억난다..." 물이 멈추기 전에 찾을 수 있는 모든 용기에 물을 채우려고 서둘렀던 그는 이 발명을 "물질을 재구상할 수 있는 과학"이라고 묘사했다. 그는 지도자들에게 "장벽을 제거하고 학문의 자유를 보호하며", "글로벌 인재를 환영하라"고 촉구했다.

"기후 문제에 있어 집단 행동의 시간은 이미 왔다"며 "과학은 명백하다. 우리에게 지금 필요한 것은 용기다. 도전의 규모에 걸맞은 용기로 다음 세대에게 탄소 포집 기술뿐만 아니라 그들의 희망에 걸맞은 행성을 물려줄 수 있도록 하자"고 말했다.



자주 묻는 질문
물론입니다. 노벨상 수상자가 건조한 공기에서 물을 추출하는 기계를 발명했다는 내용에 대해 실제 사람들이 물을 것 같은 질문 목록입니다.



초보자 일반 질문



Q 정말인가요? 정말 공기에서 물을 얻을 수 있나요?

A 네, 사실입니다. 이 기술은 건조한 기후에서도 항상 존재하는 수증기를 포착해 액체 물로 응축하는 특수 소재를 사용합니다.



Q 누가 발명했고, 왜 중요한가요?

A 노벨상 수상급 화학자 오마르 야기 교수와 그의 협력자 에블린 왕이 주도했습니다. 강이나 우물 같은 기존 수원에 의존하지 않고 물 부족 문제에 대한 잠재적 해결책을 제공하기 때문에 중요합니다.



Q 간단히 말해 이 기계는 어떻게 작동하나요?

A 초강력 스펀지를 생각해 보세요. MOF라고 하는 다공성 소재를 사용하여 밤에 수증기를 위한 스펀지처럼 작용합니다. 낮에는 햇빛이 장치를 가열하여 모인 수증기를 방출한 다음 깨끗한 식수로 응축합니다.



Q 작동하려면 전기가 필요한가요?

A 가장 획기적인 버전은 태양열로 작동합니다. 물을 모으고 방출하는 주기를 구동하기 위해 햇빛만 사용하므로 오프그리드 지역에 이상적입니다.



Q 어디에서 가장 유용할까요?

A 건조 지역, 외딴 마을, 재난 구호 지역, 지하수가 오염된 지역에 이상적입니다. 또한 가정에서 생수 의존도를 줄이는 데 사용할 수도 있습니다.



기술적 고급 질문



Q MOF는 정확히 무엇이며, 왜 특별한가요?

A MOF는 매우 높은 표면적을 가진 합성 결정질 소재로, 수백만 개의 작은 구멍이 있는 미세한 스펀지와 같습니다. 과학자들은 이러한 구멍을 설계하여 습도가 낮은 공기에서도 물 분자를 매우 효율적으로 특별히 끌어당기고 포획할 수 있습니다.



Q 한 장치로 실제로 얼마나 많은 물을 생산할 수 있나요?

A 초기 실험실 프로토타입은 밀리리터를 생산했지만 현장 장치는 규모가 확대되었습니다. 현재 작은 여행 가방 크기의 태양열 장치는 하루에 몇 리터의 물을 생산할 수 있으며, 이는 한 사람의 기본적인 음용 수요에 충분합니다. 규모 확대는 활발한 연구 분야입니다.