다공체소재 물과 결합 `물막` 형성 … 오염원서 직접 기름만 떠내 제거

문명운 KIST 연구팀 기술개발
정화시스템·정화장비 필요없고
동력 사용안해 비용측면 경제적
■2017 사업화 유망 히든테크
(3) 나노구조 뜰채 이용 해양기름 오염 방제

해양에서 벌어지는 기름 유출 사고는 생태계를 파괴할 뿐만 아니라 경제적으로도 큰 손실을 가져온다. 기름 유출 사고에서 회수하지 못한 기름은 해류를 통해 퍼져나가 오랜 시간에 걸쳐 생태계에 악영향을 미친다. 하지만 흡착포 등 현재 사용하고 있는 방제 방법은 회수율이 낮고 효율성이 낮아 새로운 대안이 필요한 상황이다.

문명운 한국과학기술연구원(KIST) 계산과학연구센터장 연구팀은 대면적 나노구조화 기술을 통해 해양에 유출된 기름을 직접 현장에서 제거할 수 있는 '특수 오일 뜰채'(Oil scooper)를 개발해 이런 한계를 극복하고 있다.

연구팀은 곡선 모양의 프레임과 물과 잘 결합하는 소재 표면에 '산소플라즈마' 공법을 이용해 나노 구조를 만들었다. 물을 좋아하는 다공체 소재로 이뤄진 특수 뜰채의 표면은 물과 먼저 결합해 '물막'을 만든다. 중력에 의해 물은 기공 사이로 빠져나가지만, 기름은 구멍을 통과하지 못하고 뜰채 안쪽 표면에 남게 된다.

기존 유수 분리 시스템은 기름에 오염된 물을 장비로 빨아들여 물과 기름을 분리 배출하는 방식인 데 반해, 이번에 개발한 기술은 오염원에서 직접 기름만 떠내 제거할 수 있어 신속한 방제가 가능하다.

또 오염원을 정화 시스템이나 정화 장비에 흘려보낼 필요가 없고, 동력도 사용하지 않아 비용 측면에서도 경제적이다. 연구팀이 개발한 기술은 올 초 과학기술정보통신부의 연구성과사업화지원 기술컨설팅(유망기술) 과제로 선정돼 본격적인 상용화 연구에 나서고 있다.

현재 대형 오염사고 시 동원되는 선박의 90% 이상은 전문 방제 장비와 기름 저장 공간이 없는 일반 선박이다. 이 기술로 모든 선박에 적용할 수 있는 선저 폐수 처리용 포터블 오일 제거 기구를 제작할 경우 세계적으로 광범위한 수요를 가질 것으로 예상된다. 다만 방제 소재 및 장비 산업은 유럽과 북미 등 선진국들이 원천 기술을 보유하고 시장의 80% 이상을 점유하고 있어 시장 장벽이 높다.

문명운 박사는 "기름에 의해 오염된 오염원의 공간적 이동 없이 직접 기름만 떠내 제거하는 간단하고 획기적인 기술"이라며 "세계적인 환경 규제에 준하는 기술 개발과 원천 특허 확보로 기존 시장에 진입할 수 있는 상용화 시장 전략이 필요하다"고 밝혔다.

남도영기자 namdo0@