UNIST, 해수전지 이용한 생활담수 제품 개발

- 김차중ㆍ김영식 교수팀 개발

친환경 미래 에너지 연구와 약자를 생각하는 디자인이 만나 제3세계 아이들을 위한 제품을 탄생시켰다.

대학 내 협업으로 바닷가에서 식수와 전기부족으로 어려움을 겪는 이들에 꼭 필요한 도움을 줄 길이 열린 것이다.

UNIST 김차중 디자인 및 인간공학부 교수와 김영식 에너지 및 화학공학부 교수팀은 생활담수화 및 조명 제품, ‘아쿠아시스(Aquasis)’를 공동 개발했다고 3일 밝혔다.

해수전지 기술과 디자인 작업이 결합한 이 제품은 지난 3월 ‘독일 iF 디자인 어워드2020’에서 ‘프로페셔널 콘셉트’ 부문 본상을 수상했다.

연구진은 바다에 인접해 있지만 만성적인 식수와 전력 부족으로 인해 보통의 일상을 누리지 못하는 제3세계 국가의 아이들을 위해 제품 디자인을 진행했다.

세계적으로 오염된 식수로 어려움을 겪는 아이들을 위해 ‘라이프 스트로우 라이프 스트로우(Life Straw): 수자원이 오염된 개발도상국, 제3세계에 살고 있는 사람들을 위해 제작된 휴대용 정수 빨대. 전기적 장치 없이 필터를 이용해 미생물과 기생충을 걸러낼 수 있다.

’와 같은 제품이 제작돼 보급되고 있지만, 바닷물의 경우엔 담수화가 어려워 식수 문제가 심각하다.

아쿠아시스는 해수전지의 담수화 기능에 주목해 문제를 해결했다. 바닷물 속 나트륨 이온을 이용해 전기를 충전하는 해수전지는 충전 과정에서 바닷물을 담수화할 수 있다. 연구진은 조명 상단에 있는 태양광 패널로 해수전지를 충전해 조명을 위한 전기를 담고, 동시에 마실 수 있는 물을 만들 수 있도록 제품을 디자인했다.

이 제품은 수인성 질병에 취약한 어린이들의 건강에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 바닷물을 담수화하는 만큼 살균된 깨끗한 물을 지속적으로 공급할 수 있기 때문이다. 또한 아이들도 쉽게 바닷물을 담을 수 있는 크기와 무게로 디자인 되었으며, 아이들의 일상을 고려해 아침에 일어나 바닷물을 담아두면 오전에는 정수기로, 오후에는 생수통으로, 밤에는 조명등으로 기능한다. 특히, 해수전지로 작동되는 조명은 교육 및 놀이 기회가 부족한 아이들에게 야간에도 책을 보거나 놀이를 할 수 있는 시간을 확보해줄 수 있다.

▲김차중 디자인 및 인간공학부 교수

아쿠아시스는 UNIST가 보유한 원천기술과 디자인 역량을 결합해 탄생했다는 점에서 특별하다. 해수전지 원천기술을 보유한 김영식 교수팀(참여 연구원 김문이)과 제품 디자인에 강점을 지닌 김차중 교수팀(참여 연구원 조광민, 마상현)은 1년여에 걸쳐 기술상용화를 위한 협업을 진행했다.

김차중 교수는 “아쿠아시스는 기술의 사회적 기여에 초점을 맞춰 제3세계 아이들이 겪고 있는 문제에 대한 깊은 고찰과 고민을 바탕으로 연구와 협업을 진행한 결과물”이라며 “디자인을 통해 UNIST가 가진 기술을 사회에 기여할 수 있는 상용제품으로 만들어낸 사례로 의미가 깊다”고 설명했다.

그는 이어 “혁신적 신기술의 사회적 기여 가능성에 집중한 프로젝트가 세계적 디자인 수상으로 인정받아 기쁘다”며 “이번 수상은 UNIST가 디자인 연구 뿐 아니라 실무분야에서도 꾸준히 인정받고 있음을 보여주는 성과”라고 강조했다.

김차중 ‧ 김영식 교수팀은 아쿠아시스를 상용화해 실제 제품으로 출시하는 것을 목표로 협력하고 있다. 연구진은 아쿠아시스 외에도 해수전지의 기술을 활용한 다양한 제품을 개발해 교원창업기업 ㈜포투원을 통해 사업화할 계획이다.

김차중 교수팀은 2016년부터 독일 iF 디자인 어워드, 미국 스파크 디자인 어워드 등 세계적인 디자인 공모전에서 대상을 포함해 수차례 수상하며 디자인의 우수성을 인정 받아왔다. 특히, 디자인 산학과제를 통해 기업의 기술적 가치를 높이는 데 기여하고 있으며, 장기입원 아동 환자, 노인 환자, 시각 장애인, 제3세계 아이들 등 사회적 약자를 위한 디자인을 통해 ’공존의 디자인‘을 꾸준히 진행해오고 있다.

한편 iF 디자인 어워드는 세계적 권위를 자랑하는 디자인 수상기관인 독일 레드닷 어워드, 미국 IDEA와 함께 세계 3대 디자인 어워드로 불린다. 올해 iF 디자인 어워드에는 전 세계 56개국에서 7000개 이상의 작품이 출품됐다.