태양빛 흡수해 바로 물 끓이는 메타필름 개발
(서울=연합뉴스) 정성호 기자 = 태양빛을 흡수해 바로 물을 끓이는 고효율의 메타필름이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 태양광을 이용한 증기 발전이나 해수 담수화 장치 등에 응용될 수 있을 것으로 보인다.
미래창조과학부는 김경식 연세대 교수 연구팀이 태양빛을 대부분 흡수해 나노 크기로 빛을 모아주는 '플라즈모닉 블랙 골드 메타필름'을 개발해 순식간에 증기를 발생시키는 데 성공했다고 29일 밝혔다.
이 필름은 광대역 태양빛을 흡수해 검은 색을 띠는 금-산화알루미늄 나노 구조체 필름이다.
친환경적인 태양에너지를 활용해 증기를 발생시키는 기술은 태양열 발전이나 해수 담수화 등에 널리 활용돼왔다. 최근에는 증기 발생 효율을 높이기 위해 태양빛을 효율적으로 흡수할 수 있는 소재와 방법들이 다양하게 연구되고 있다.
특히 플라즈모닉 금속 나노 구조는 광 흡수율이 높고 별도의 집광 과정 없이도 빛·열 에너지를 나노 크기의 국소 영역에 집중시킬 수 있어 태양열-열 변환 기술로 주목받고 있다.
연구진은 알루미늄 기판 위에 매우 얇고 긴 산화알루미늄 나노선들을 만든 뒤 세척·건조의 과정을 거치면 나노선들이 모세관력에 의해 응집해 산과 골짜기가 여러 번 반복되는 모양의 구조체가 된다는 것을 발견했다.
이어 이 구조체에 금을 씌우면 광대역의 빛을 완전하게 흡수하고 이를 나노 크기로 모아 열로 변환시킬 수 있는 구조가 된다는 사실도 파악했다.
이렇게 만들어진 물질은 광대역의 빛을 흡숙하는 특성 때문에 검은 색을 띠는 '블랙 골드'가 된다.
이같이 개발된 블랙 골드 필름은 태양광 영역에서의 흡수율이 약 91%, 증기를 생성시키는 효율은 실험상 최대 57%인 것으로 나타났다. 기존 연구에서 최대 증기 생성효율이 24%에 그쳤던 것에 비하면 크게 개선된 것이다.
김 교수는 "금속 메타 필름은 비용이 저렴하고 별도의 복잡한 시스템이 필요 없어 소형화 또는 대면적 제작이 용이하고 대량생산이 가능하다"며 "태양광 이용 증기 발전, 증기 살균, 해수 담수화 장치의 생산성 향상 등에 핵심기술로 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.
연구 결과는 과학 학술지 네이처 커뮤니케이션즈의 12월 14일자에 게재됐다.
sisyphe@yna.co.kr
- ☞ 최태원 이혼심경 공개에 혼외딸까지 고백…무슨 일이
- ☞ '술주정한다'…딸 살해 후 자살기도 60대 영장신청
- ☞ '동기생 전역지원서 변조' 육군소장 '징계유예' 경징계
- ☞ '여제자 성추행' 전남 사립대 교수 '해임'
- ☞ "고교생 56%, 10억 생긴다면 죄짓고 감옥가도 괜찮아"
▶연합뉴스 앱 지금 바로 다운받기~
<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>
Copyright © 연합뉴스. 무단전재 -재배포, AI 학습 및 활용 금지
- '전국노래자랑' 새 MC 남희석 "명성에 누가 되지 않도록 노력" | 연합뉴스
- 슈퍼주니어 려욱, 타히티 출신 아리와 5월 결혼 | 연합뉴스
- 이재명 주변서 흉기 품은 20대는 주방 알바…귀가 조치 | 연합뉴스
- 아들 이정후 MLB 첫 안타에 아버지 이종범 기립박수 | 연합뉴스
- 시흥 물왕호수서 승용차 물에 빠져…70대 남녀 사망 | 연합뉴스
- 인요한 "김여사 문제 지나간 일…마피아도 아이와 부인은 안 건드려" | 연합뉴스
- "딸키우면 행복할거라 생각" 신생아 매매해 학대한 부부 실형 | 연합뉴스
- [삶] "난 좀전에 먹었으니 이건 아들 먹어"…결국 굶어죽은 엄마 | 연합뉴스
- 피렌체 찾은 배우 이병헌, 伊관객 즉석 요청에 "꽁치∼꽁치∼" | 연합뉴스
- 與이수정, '대파 한뿌리 값' 발언 사과…"잠시 이성 잃고 실수" | 연합뉴스