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깨끗한 물을 공기 중에서 뽑아낼 수 있다면?



기술과 디자인을 모두 이해하는 디자인 엔지니어들에게 주는 세계적인 상으로 James Dyson Award 라는 것이 있다. 단지 예쁜 디자인이 아니라, 기술을 이해하고 이를 디자인에 접목해 우리 사회의 문제를 해결하는, 디자인의 가능성을 보여주는 상이기에 전 세계 수많은 디자인 엔지니어들이 받고 싶어 하는 상이다. 2011 James Dyson Award를 수상한 발명품은 특히 전 세계에서 고통 받고 있는 수많은 사람들을 위해 꼭 필요하면서도 획기적인 아이디어이기에 이를 소개하고자 한다.

수상작은 호주 디자이너인 Edward Linacre가 출품한 Airdrop이라는 시스템이다. 공기 중에 함유된 수증기를 물로 바꿔 땅을 적실 수 있게 해 사막화를 방지하고, 농업이 가능한 땅의 면적을 넓힐 수 있는 획기적인 기술이다. 이 놀라운 기술은 Edward가 우연한 기회에 발견한 나미브 딱정벌레가 힌트를 줬다고 한다. 이 딱정벌레는 일 년 강수량이 10mm 정도 밖에 안 되는 세계에서 가장 건조한 땅에서 사는 작은 벌레인데, 이런 악조건에서 살아가기 위해서 이 딱정벌레는 위의 사진과 같이 새벽에 자신의 친수성 피부에 맺히는 이슬을 이용해서 수분을 섭취한다. 어찌 보면 단지 신기한 자연현상 정도로 생각하고 넘어갈 수 있는 이 현상을 꾸준히 관찰한 Edward는 이 벌레가 이슬을 맺게 하는 방법을 연구해, 공기 중에서 수분을 채취할 수 있는 시스템으로 발전시킨 것이다. Airdrop 땅속에 묻힌 파이프 네트워크를 통해서 대기 중에 공기를 들어오게 하고, 땅속의 온도가 낮기 때문에 공기 중의 수중기가 이슬방울 형태로 맺힌 것을 바로 지하에서 땅으로 수분을 공급해 뿌리에서 식물들이 물을 빨아들일 수 있도록 했다. 이 시스템은 저비용에 에너지도 거의 소모하지 않으면서도 깨끗한 물을 얻어서 최소한의 수분을 손실하고 직접 땅과 식물들에 수분을 공급하기 때문에, 사회적 가치가 매우 크다.

어찌 보면 너무나 단순한 자연 원리가 중요한 과학기술의 발전에 힌트를 준 것이다. Airdrop은 연구결과 현재 세계에서 가장 메마른 사막지역에서도 1㎥ 부피의 공기에서 하루 11.5ml 정도의 물을 얻을 수 있다. 디자인이 더욱 좋아진다면 수분 획득률은 더 늘어날 수도 있다고 한다.  

이 시스템이 상용화되면 전 세계에 늘어만 가는 사막지역 뿐만 아니라, 땅에 시스템을 설치하는 것만으로 농사를 위해 물을 공급하는 방식에도 친환경적이면서, 절수를 할 수 있을 것으로 기대된다. 물론 대기 중에서 물을 얻는 기술자체가 처음인 것은 아니다. 이미 다양한 기술들이 개발됐지만, 대부분의 기술들은 대기 중에서 물을 얻기 위해 총체적으로는 막대한 에너지를 소모하거나 희귀한 소재를 필요로 하는 경우가 많아서 배보다 배꼽이 커서 상용화가 어려웠다. 그에 비해서 Airdrop은 땅속과 땅위의 자연적인 온도차를 이용하기 때문에 여러모로 효율적인 접근방법이다. 무엇보다 자연을 꾸준히 관찰하고, 자연의 지혜를 바탕으로 멋진 기술을 디자인한 그의 통찰력에 박수를 보내고 싶다. 그래서 과학과 기술은 세밀한 관찰에서 모든 것이 시작된다고 하는 것 같다.

정지훈  jihoon.jeong@gmail.com

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