KPI뉴스 - 물 분해 기술, 장기 우주여행 길 열어

  • 맑음세종17.3℃
  • 흐림추풍령13.1℃
  • 맑음강화16.1℃
  • 맑음영광군15.6℃
  • 구름많음속초13.2℃
  • 흐림장흥16.4℃
  • 맑음북춘천17.2℃
  • 구름많음밀양17.1℃
  • 흐림울릉도14.8℃
  • 맑음여수18.9℃
  • 흐림대구16.1℃
  • 구름많음완도16.3℃
  • 구름많음고산16.0℃
  • 흐림순창군14.9℃
  • 흐림제주17.4℃
  • 구름많음영덕16.4℃
  • 맑음창원18.1℃
  • 맑음동해15.3℃
  • 맑음부여19.1℃
  • 구름많음성산17.2℃
  • 맑음상주16.6℃
  • 맑음금산15.2℃
  • 맑음홍성17.9℃
  • 맑음고흥19.8℃
  • 맑음통영18.1℃
  • 맑음파주17.4℃
  • 맑음순천15.6℃
  • 맑음서청주17.0℃
  • 맑음진도군15.5℃
  • 구름많음고창군15.2℃
  • 흐림영천15.3℃
  • 맑음인천15.6℃
  • 흐림경주시16.2℃
  • 흐림북강릉13.5℃
  • 맑음동두천18.4℃
  • 맑음양평18.0℃
  • 흐림의성16.0℃
  • 흐림양산시17.5℃
  • 맑음함양군18.8℃
  • 맑음문경17.2℃
  • 구름많음부안16.3℃
  • 구름많음합천17.8℃
  • 맑음이천18.9℃
  • 맑음거창17.1℃
  • 구름많음김해시17.0℃
  • 흐림부산16.2℃
  • 맑음춘천18.6℃
  • 구름많음북창원17.6℃
  • 흐림청송군15.2℃
  • 맑음산청19.1℃
  • 맑음보성군18.9℃
  • 맑음고창15.1℃
  • 맑음울진16.0℃
  • 구름많음북부산17.3℃
  • 맑음보령18.6℃
  • 맑음영주16.9℃
  • 흐림울산15.5℃
  • 구름많음남원14.6℃
  • 맑음원주16.9℃
  • 맑음서울16.7℃
  • 맑음목포15.1℃
  • 맑음광양시21.4℃
  • 맑음인제17.0℃
  • 맑음전주15.9℃
  • 흐림포항16.8℃
  • 맑음서산15.6℃
  • 맑음거제16.9℃
  • 맑음천안16.5℃
  • 구름많음대관령9.8℃
  • 맑음제천16.2℃
  • 구름많음의령군16.9℃
  • 맑음청주18.0℃
  • 맑음흑산도14.9℃
  • 구름많음해남16.6℃
  • 맑음군산16.6℃
  • 구름많음보은15.0℃
  • 연무백령도11.9℃
  • 맑음서귀포22.3℃
  • 맑음정선군16.1℃
  • 맑음대전16.2℃
  • 맑음수원17.1℃
  • 흐림장수13.9℃
  • 구름많음광주15.1℃
  • 흐림구미15.1℃
  • 맑음봉화16.4℃
  • 흐림강릉14.2℃
  • 구름많음안동16.9℃
  • 구름많음임실13.8℃
  • 맑음남해17.6℃
  • 맑음태백13.9℃
  • 맑음충주16.7℃
  • 맑음진주19.2℃
  • 맑음홍천17.7℃
  • 맑음영월17.3℃
  • 흐림강진군16.0℃
  • 구름많음정읍15.9℃
  • 맑음철원17.1℃

물 분해 기술, 장기 우주여행 길 열어

김문수 Google구글에서 선호하는 출처로 추가
기사승인 : 2018-07-11 16:46:00
과학자들은 "이 새로운 연구 덕분에 우리는 오랫동안 지속 된 인간의 우주 비행에 한 발 더 다가 서고 있다"고 말했다.
▲ 나사의 우주비행사인 로버트 커빔은 2006년 12월

 

과학자들은 반도체와 햇빛을 이용해 마이크로중력의 상태에서 물을 산소와 수소로 전환했다. 이런 기술은 장기 우주 여행을 가능하게 할 수 있다.

 

연구진은 지구에서의 사용을 위해 이전에 다양한 물 분리 기술을 개발했다. 이들 중 가장 간단한 방법 중 한가지가 광촉매 작용(photocatalysis)이다. 이 기술은 전자 홀의 쌍을 만들기 위해 광자(빛의 입자), 반도체 물질 그리고 물을 사용한다.

 

물질이 광자를 흡수할 때, 자유전자(자유로이 움직이는 전자)가 방출된다. 이 반응으로 광자는 물에서 광자를 끌어내는데, 이것은 수소를 만들기 위해 자유전자와 결합한다. 이 때 방출된 전자로 형성된 기공은 물에서 나온 전자로 대체된다. 그리고 그것은 산소를 형성하기 위해 광자와 결합한다. 

 

이 시스템은 우주선의 수소 연료와 우주 비행사가 숨을 쉬는 데 필요한 산소를 동시에 생산할 수 있다.

 

이 기술이 마이크로중력 상태에서 작용할 수 있는지를 알기 위해 과학자들은 광촉매 작용 시스템을 드롭 타워 아래로 떨어뜨렸다. 어떤 물체가 자유낙할 때, 그것은 마이크로중력과 비슷한 조건을 경험한다. 

 

광촉매 작용은 촉매 물질 근처에서 기포 가 생성된다. 지상에서 부력은 그 기포들이 표면에 떠다니도록 한다. 그러나 마이크로중력 상태에서는 그 기포들이 여전히 촉매 물질 근처에 남는다. 

 

과학자들은 표면에 미세한 피라미드 같은 형상을 만들어 나노크기의 증대물을 촉매 물질의 미세구조로 만들 수 있었다. 이 때 질감은 기포를 피라미드 끝으로 이동시키고 자유롭게 해준다.

 

연구진은 이번 주 저널 잡지 '네이쳐 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 설계 변화를 상세하게 설명했다.하지만 기술은 여전히 미완성이다. 과학자들은 거품을 촉매에서 분리 할 수 ​​있었지만 여전히 물에 남아 있다. 축적되는 거품은 수소 생산 공정의 효율을 감소시킨다.

 

연구진은 '더 컨버세이션(The Conversation)'에서 "이 문제에 관한 기술적인 해법은 우주에서 기술을 성공적으로 구현하는 열쇠가 될 것"이라며 "우주선을 회전시켜 원심력을 사용하여 가스를 솔루션에서 분리하는 가능성이 있다"고 썼다.

 

여기에는 물의 공급문제도 있다. 많은 양의 물을 발사하는 것이 많은 양의 연료를 운반하는 것보다 안전하지만 물은 무겁다. 장기간의 우주 여행에는 외부 출처가 필요하다. 결국 과학자들은 우주 채광 작업이 소행성 형태의 물을 확보할 수 있기를 희망하고 있다.

 

과학자들은 "이 새로운 연구 덕분에 우리는 오랫동안 지속 된 인간의 우주 비행에 한 발 더 가까이 다가 서고 있다"고 말했다.

 

UPI뉴스/ 김문수 기자 moonsu44@kpinews.kr

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]