초음파로 바닷모래 염분 제거… KIOST, 세계 첫 성능 입증

[미디어펜=구태경 기자]

▲ 윤길림 책임연구원./사진=KIOST

한국해양과학기술원(KIOST)이 초음파 기술을 활용해 바닷모래 속 염분을 효율적으로 제거할 수 있는 세척장비를 개발하고 그 성능을 세계 최초로 입증했다. 해당 연구는 국제 저명학술지 ‘네이처’의 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 지난 7월 30일자로 게재됐다.

6일 KIOST에 따르면, 윤길림 박사 연구팀은 초음파의 공동현상(Cavitation)을 이용해 바닷모래 입자 표면의 염분(NaCl)을 정밀하게 제거할 수 있는 세척장비를 개발했다. 이 장비는 비접촉 방식으로 좁은 공간에서도 효과적으로 작동하며, 기존 대비 물 사용량과 처리 시간을 크게 줄일 수 있는 것이 특징이다.

바닷모래는 도로와 항만, 교량 등 주요 사회기반시설의 건설에 사용되지만 염분을 제대로 제거하지 않을 경우 철근 부식과 구조물 손상으로 이어질 수 있어 세척 공정이 필수다. 국토교통부는 바닷모래의 염분 함량을 0.04% 이하로 권고하고 있다.

기존에는 바닷모래 1톤을 세척하는 데 4톤 가량의 물이 필요했지만, KIOST 연구팀은 민물과 바닷모래를 2대 1 비율로 섞은 뒤 300W 이상의 초음파를 3분간 가하면 염분 농도를 기준치 이하로 떨어뜨릴 수 있음을 입증했다.

KIOST 이희승 원장은 “이번 연구는 강모래 부족 문제에 대한 대안일 뿐 아니라 구조물의 안전성과 경제성까지 확보할 수 있다는 데 의의가 있다”며 “앞으로 대량의 바닷모래를 정밀하고 신속하게 처리할 수 있도록 기술 고도화를 이어가겠다”고 밝혔다.

해당 논문은 △윤길림 △홍혜민 △김선빈 연구원이 공동 저자로 참여했으며, 제목은 ‘Prototype ultrasonic desalination instrument and its performance test’다.