국내 연구진이 태양빛을 흡수해 바로 물을 끓일 수 있는 고효율 메타필름을 개발했다. 향후 태양광을 이용한 증기 발전, 해수 담수화 장치 등 친환경 기술 활용이 기대된다.
김경식 연세대 교수 연구팀은 태양빛을 나노 크기 수준으로 모아주는 플라즈모닉 블랙 골드 메타필름을 개발해 순식간에 증기를 발생시키는 것에 성공했다고 29일 밝혔다. 블랙 골드 필름의 태양광 흡수율은 약 91%로 태양광에서 생성된 증기 효율은 실험으로 최대 57%까지 얻을 수 있었다고 말했다.
반면, 빌 게이츠가 밝힌 기술의 기존 연구에서는 최대 증기 생성 효율은 24%였다.
필름을 물에 띄우면 필름이 태양광을 받아 물을 끓이고 증기가 만들어진다. 이 증기를 다시 액화시키면 폐수를 음용수로 만들 수 있다. 전기나 물이 부족한 국가에서 유용하게 사용될 수 있는 기술이다.
김 교수는 "금속 메타필름은 비용이 저렴하고 별도의 복잡한 시스템이 필요 없어 소형화 또는 대면적 제작에 용이하고, 대량 생산이 가능한 장점을 갖추고 있다"며 "태양광을 이용하는 증기 발전, 증기 살균과 해수담수화 장치 등 효율과 생산성 향상을 위한 친환경 핵심기술로 널리 활용될 수 있다"고 말했다. 김 교수는 "최근 문제가 되고 있는 가뭄 문제 해결에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 의의를 밝혔다.
연구팀은 금속-유전체 나노 구조를 통한 태양광 증기 생성 효율 향상 연구를 했다. 연구결과는 자연과학 분야의 권위 있는 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 지난 14일 자에 게재됐다.
