POSTECH, 고효율·대용량 나노 유체역학 장치 상업화 길 열어

고효율, 대용량 나노 유체역학 장치를 상업화할 수 있는 가능성을 제시한 기술이 개발됐다.
포항공과대학교(POSTECH)는 에너지 수확, 담수화 등 다양한 분야에서 활용되는 나노 유체역학 장치의 제작 공정을 간소화할 수 있는 '나노다공성 막' 개발에 성공했다고 8일 밝혔다.
나노다공성 막은 나노 유체역학 장치의 필수 부품이다. 하지만 다루기 어려운 특성 탓에 매우 한정된 형태의 막만 제작되고 있었다. 이번 연구는 원하는 형상과 두께의 나노다공성 막을 손쉽게 제작할 수 있는 공정을 개발했다. 이번 연구를 통해 고효율, 대용량 나노 유체역학 장치를 만들 수 있는 길이 열렸다.

김동성 교수의 연구팀이 개발한 나노다공성 막 제조 방식에 대한 모식도. [사진 제공 = POSTECH]

연구팀은 기존에 개발한 방법을 응용해 나노다공성 막을 손쉽게 제작하는 방법을 제시했다. 전기장을 이용해 액체 상태의 고분자 용액을 촘촘한 직경의 섬유로 제작하는 전기방사법을 사용했고 음이온의 이동은 억제하고 양이온의 이동만 허용하는 물질인 나피온을 활용했다. 이 제작 공정은 나노다공성 막 제작의 유연성을 크게 증대시켰다. 이번 연구를 통해 기존 기술로 구현하기 어려웠던 복잡한 구성의 3차원 나노 유체역학 장치 내의 나노다공성 막 구현이 가능해졌다.
연구를 주도한 김동성 교수는 "사용 목적에 따라 다양한 형상의 나노다공성 막을 손쉽게 제작할 수 있는 최초의 연구"라며 "이 공정을 응용하면 이온의 선택적 투과를 통한 에너지 생산(역전기 투석), 농축 또는 담수화(이온 농도 분극) 등 다양한 분야에서 고효율·대용량 장치 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다. 한편 이번 연구는 나노 및 마이크로 과학 분야에서 권위를 인정받고 있는 국제 학술지인 '스몰(Small)'에 4일자 표지논문으로 게재됐다.
[이종화 기자]