앞으로 물의 움직임을 전기로 자유롭게 제어할 수 있게 된다.

미래창조과학부(장관 최양희)는 그래핀이 코팅된 미세 금속 그물망을 이용해 물의 움직임과 흐름을 전기로 자유롭게 제어하는 기술을 최초로 개발했다고 16일 밝혔다.

그래핀이 코팅된 마이크로미터(100만분의 1미터) 단위 틈의 금속 그물망에 갇힌 물을 전기장을 가해 투과시키거나, 표면에 놓인 물방울의 모양을 바꾸는 등 ‘전기습윤현상(전기장이 젖음성을 바꾸는 현상)’을 이용해 물의 움직임과 흐름을 전기로 제어하는 방식의 기술을 개발해 수(水)처리 장치에서의 다양한 활용 가능성을 제시했다.

오일권 교수·유승화 교수 공동연구팀(한국과학기술원)은 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구)의 지원으로 연구를 수행했으며 이 연구결과는 국제적인 학술지 네이처커뮤니케이션(Nature Communication) 10월 31자에 게재됐다.

이번 연구는 그래핀이 코팅된 금속재질의 그물망을 전극으로 사용해 액체의 모양과 흐름을 능동적으로 제어할 수 있는 기술을 개발한 것이다.

전기장을 가해 자유롭게 젖음성을 조절할 수 있는 내부식성 그물소재로 필요에 따라 물의 흐름을 막거나 통과시키는 제어장치를 제작해 다양한 미세유체 장치, 방습 및 제습 장치, 차세대 수(水) 처리장치, 혹은 물에 대한 마찰저항 조절이 필요한 선박과 플랜트 등에 사용할 수 있다. 이들 분야에서 요구되는 액체의 정확한 거동제어와 소형화, 장시간 사용 등의 기능을 갖춘 소재/소자의 원천 기술로의 적용이 기대된다.

오일권 교수는 "이 연구는 기존 연구에서 나타났던 금속의 부식 현상 및 물이 젖는 정도를 조절할 수 없었던 문제를 그래핀이 코팅된 그물망 구조로 극복하면서 마이크로 수준에서 액체의 움직임과 젖음성을 제어할 수 있는 방법을 개발한 것"이라며 "방습 및 제습, 미세유체, 해수 담수화, 차세대 수(水) 처리 장치 등 다양한 분야에 적용될 수 있을 것이다"라고 연구의 의의를 설명했다.