공기를 식수로 바꿔 주는 노벨상 기술 This Nobel Prize–Winning Breakthrough Turns Air Into Drinking Water

This Nobel Prize–Winning Breakthrough Turns Air Into Drinking Water

The system can produce up to 1,000 liters per day — enough to supply drinking water for roughly 500 people.

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노벨상을 수상한 이 획기적인 기술은

공기를 식수로 바꿔줍니다.

이 시스템은 하루 최대 1,000리터의 물을 생산할 수 있으며, 이는 약 500명에게 식수를 공급하기에 충분한 양입니다.

노벨상을 수상한 한 기술은 금속유기골격체(MOF)를 이용하여 사막과 같은 극도로 건조한 환경에서도 공기 중의 수분을 포집할 수 있습니다.

아토코(Atoco)가 개발한 이 시스템은 선박 컨테이너 크기의 MOF(금속유기골격체) 장치를 사용하여 하루 최대 1,000리터의 거의 증류수에 가까운 식수를 생산합니다.

이 기술은 아직 비용이 많이 들고 초기 단계이며, 물 부족 지역을 시작으로 2026년에 더 광범위하게 보급될 것으로 예상됩니다.

지난 2월, 유엔이 세계가 “ 물 파산 ” 상태에 빠졌다고 선언했다는 소식을 전해드렸습니다. 물의 과도한 사용, 오염, 그리고 기후 변화로 인해 수자원이 회복 불가능한 수준으로 고갈되고 있기 때문입니다. 현재 전 세계 인구의 거의 75%가 “물 부족 국가” 또는 “심각한 물 부족 국가”로 분류된 나라에 살고 있으며, 40억 명의 사람들이 매년 최소 한 달 동안 심각한 물 부족을 겪고 있습니다. 이는 분명 무서운 상황이지만, 최근 노벨 화학상을 수상한 한 과학자는 해결책을 제시할 수 있다고 말합니다.

2025년, 오마르 M. 야기는 일본 교토 대학의 기타가와 스스무, 멜버른 대학의 리처드 롭슨과 함께 금속-유기 골격체(MOF) 연구 공로로 노벨상을 공동 수상했습니다. 이 상은 최근에 수여되었지만, 연구 자체는 새로운 것이 아닙니다. 야기 연구팀은 수십 년 동안 MOF를 완성하기 위해 노력해 왔습니다.

네이처(Nature) 지에 설명된 바와 같이 , 야기(Yaghi)는 1998년에 금속 산화물과 유기 그룹을 결합하여 대부분 빈 공간으로 이루어진 결정 구조를 만들어 최초의 MOF(금속유기골격체)를 개발했습니다. 이는 마치 단단하면서도 다공성인 작은 분자 스펀지와 같아서 기체가 유입되어 저장되었다가 나중에 사용할 수 있도록 합니다. 이러한 MOF는 놀라울 정도로 효율적이며, 네이처지는 이 물질 1g의 내부 표면적이 축구장 전체를 덮을 수 있을 정도라고 보고했습니다.

야기는 수년에 걸쳐 이 기술을 또 다른 중요한 용도, 즉 물 포집 및 저장에 적용했습니다. 2020년, 야기는 ACS Central Science 에 MOF에 대한 논문을 발표 하며, MOF가 "상대 습도가 10% 정도로 낮은 환경에서도 물을 포집할 수 있다"고 설명했습니다. 이는 캘리포니아 데스밸리 의 무더운 여름날 평균 습도보다도 낮은 수치입니다. 실제로 야기는 자신의 기술이 모든 사람에게 적용될 수 있는지 확인하기 위해 바로 그곳에서 실험을 진행했습니다. 야기에게 이 연구는 개인적인 의미를 지닙니다. 인터뷰 에서 밝혔듯이 , 그는 상수도가 없는 요르단의 난민 공동체에서 자랐기 때문에 이 문제를 누구보다 잘 이해하고 있으며, 머지않아 모든 사람이 이용할 수 있는 해결책을 제시할 적임자라고 생각합니다.

야기는 2020년에 기후 기술 회사인 아토코(Atoco)를 설립했습니다. 아토코 는 대략 6미터(20피트) 크기의 컨테이너만 한 휴대용 MOF(금속유기골격체) 장치를 개발하고 있는데, 이 장치는 어디든 설치하여 하루 최대 1,000리터의 물을 생산할 수 있습니다. 미국인 한 명이 하루에 평균 2리터의 물을 소비한다는 점 을 고려하면, 이 기술로 500명이 매일 마실 수 있는 물을 공급할 수 있다는 것은 매우 놀라운 일 입니다.

과학자들은 안개가 세계에서 가장 중요한 새로운 식수 공급원 중 하나가 될 수 있다고 말합니다.

이 기술은 온도 순환을 통해 작동합니다. 야기 박사는 ACS Central Science 보고서에서 밤에는 공기가 식으면서 MOF(금속유기골격체)가 주변 공기에서 수증기를 직접 흡수하여 수백만 개의 미세한 기공 안에 가둔다고 설명했습니다. 그런 다음 낮에 온도가 상승하면 이 구조가 포집된 수분을 식수로 방출하며, 우물, 파이프 또는 여과 시스템이 필요하지 않습니다. 실제로 아토코(Atoco)는 생산된 물이 거의 증류수에 가까운 품질이라고 밝혔습니다.

하지만 모든 위대한 혁신이 그렇듯, 이 기술에도 몇 가지 주의사항이 있습니다. MOF 생산은 아직 초기 단계이기 때문에 비용이 많이 듭니다. 기술을 대량 생산하는 데는 상당한 노력이 필요하지만, 아토코(Atoco) 팀은 2026년부터 주문을 받을 준비가 되었다고 밝혔 으며, 특히 물 부족 지역의 데이터 센터를 첫 고객으로 삼을 계획입니다. 그리고 앞으로 닥칠 모든 어려움에도 불구하고 야기(Yaghi)는 머지않아 지구에 매우 중요해질 자신의 사명을 계속해서 추구할 것입니다.

야기 교수는 최근 현장 테스트 도중 "과학적 근거는 이미 마련되어 있다"며 "이제 우리에게 필요한 것은 이러한 해결책을 확대 적용할 용기"라고 말했습니다.

https://youtu.be/nNnvmz0Z594