바르면 물 모아주는 페인트 나온다…"냉각·물 포집 가능"

호주 연구진, 공기 중 수분 모아 물 만드는 ‘냉각 페인트’ 개발

호주에서 집을 시원하게 유지하면서 공기 중 수분을 모아 물을 만들어내는 혁신적인 페인트가 개발돼 화제를 모으고 있다고 과학전문매체 뉴아틀라스가 최근 보도했다. 해당 논문은 재료 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)’에 최근 발표됐다.

호주 시드니 대학교, 페인트 기술 스타트업 ‘듀포인트 이노베이션(Dewpoint Innovations)’ 연구진들이 개발한 이 페인트는 태양광의 최대 97%를 반사하면서도, 대기 중의 수분을 모아주는 ‘나노 엔지니어링 폴리머 코팅’ 기술이 적용됐다.

호주 시드니 대학 연구진이 집을 시원하게 유지하면서 공기 중 수분을 모아주는 페인트를 개발했다. (사진=시드니대학)

연구팀은 이 페인트를 바른 주택에서 실내 온도가 실외보다 최대 6°C 낮게 유지되는 것을 확인됐다. 온도 차이로 인해 표면에 수증기가 응축되며, 차가운 거울에 김이 서리듯 작은 물방울이 지속적으로 맺혀 흘러내리는 현상이 나타났다.

연구진은 6개월 간의 시험을 거친 결과, 이 코팅이 연중 30% 이상의 기간 동안 이슬을 포집해 1㎡당하루 최대 390mL의 물을 생성했다. 이는 12㎡(약 3.6평) 규모의 지붕이라면 최적 조건에서 하루 약 4.7L의 물을 생산할 수 있는 수준이다. 특히 호주의 강렬한 태양 아래에서도 6개월간 성능 저하 없이 안정적으로 유지됐다.

외부 지붕에서 테스트 중인 페인트 타일 (사진=시드니 대학)

듀포인트 측은 대부분의 주택 지붕이 이보다 더 넓기 때문에 기본적인 물 사용량을 일부를 충당할 수 있다고 설명했다. 물론, 물을 모으기 위한 빗물 수집 시스템을 설치해 이슬과 빗물을 동시에 모은다는 전체 하에서 가능한 일이다.

이 페인트는 얼핏 보기에는 백색 페인트처럼 보일 수 있지만, 폴리비닐리덴 플루오라이드-헥사플루오로프로필렌(PVDF-HFP) 기반의 다공성 폴리머 코팅으로 제작됐다. 미세한 기공이 빛을 사방으로 반사시켜 자체 냉각 및 우수한 내후성을 갖춘 필름이 탄생했다.

응축된 물방울은 매끄러운 표면을 따라 흘러 내려 수집 지점으로 모이게 설계됐다. 연구팀은 이 기술이 향후 원예용수, 냉각용 분무 시스템, 수소 생산용 물 공급에도 활용될 수 있을 것으로 보고 있다.

해당 연구 책임자 키아라 네토 시드니 대학교 교수는 "이 기술은 단순 냉각용 지붕 코팅의 진보를 넘어 기후 변화와 물 부족 시대에 지속 가능하고 저비용의 분산형 담수 공급원을 제시하는 혁신적 기술"이라고 강조했다.

현재 듀포인트이노베이션은 일반 롤러나 분무기로 도포할 수 있는 수성 페인트 제형을 개발 중이며, 상용화를 위한 후속 연구를 진행 중이다.

네토 교수는 "습한 환경이 이상적이기는 하지만, 밤에 습도가 높아지는 건조 지역에서도 이슬이 형성될 수 있다"며, "강우량을 대체하는 것이 아니라, 다른 수자원이 부족할 때 물을 공급하는 보충적인 역할을 하는 것"이라고 설명했다.