공기에서 모은 물, 끓이지 않고 흔들어 꺼냈다—40분 흡수·2분 추출의 실험

물을 빨아들이는 재료를 더 잘 만드는 대신, 붙잡은 물을 빨리 꺼내자. MIT 연구진은 공기 속 수분을 모은 젤에 초음파 진동을 가해 물방울을 빼냈다. 2025년 11월 발표된 실험에서 상대습도 75%의 공기로부터 젤이 40분 동안 흡수한 양을 약 2분의 진동으로 추출했다. 공기에서 물을 얻는 장치의 느린 공정 하나를 바꾸자, 다음 병목인 수분 흡수 속도가 드러났다.근거 P1 ↗

이 방식이 겨냥한 것은 물을 붙잡는 재료의 역설이다. 공기에서 수분을 잘 잡는 재료는 잡은 물을 쉽게 놓지 않는다. 기존 장치는 흔히 열을 넣어 물을 증발시킨 뒤 다시 액체로 모은다. 연구진은 전압을 걸면 움직이는 세라믹 고리와 작은 구멍이 뚫린 금속막을 결합했다. 젤을 그 위에 올리면 막의 빠른 진동이 물을 밖으로 내보낸다. 전기를 쓰는 장치이며 작동 중 열도 발생한다.근거 P1 ↗근거 P2 ↗

실험실에서 연구진은 수분을 머금은 작은 젤 시료를 진동 장치에 올렸다. 몇 분 안에 시료의 물을 빼낼 수 있었다. MIT의 공식 설명은 젤이 다시 수분을 모을 준비를 빨리 마치면 하루 동안 흡수와 추출을 여러 번 반복할 수 있다는 점을 강조한다. 햇볕이 젤을 덥힐 때까지 기다리는 방식과 달리, 필요한 때 전원을 켜서 추출 공정을 시작하는 구상이다.근거 P2 ↗

널리 내세운 ‘45배’는 이 추출 단계의 에너지 효율 비교다. 논문은 물을 증발시키는 데 필요한 에너지를 기준으로 장치의 성능을 계산하고 열회수 없는 단일 단계의 기존 열 방식 사례와 비교했다.근거 P1 ↗ 물 한 리터를 얻는 데 드는 전기요금 전체가 45분의 1이 됐다는 뜻도, 집에서 마실 물이 45배 쏟아진다는 뜻도 아니다. 흡수와 추출은 각각 시간이 들고, 작은 장치 여러 개를 연결하면 수집·전원·관리 문제도 따라온다.

실제로 논문이 제시한 제곱미터당 하루 약 3.25리터는 큰 장치의 야외 실측값이 아니다. 일정한 습도의 실험 결과를 동일한 소형 장치가 늘어선 면적으로 확대해 얻은 추정이다. 연구진은 회수한 물에서 리튬도 측정했고, 오염 가능성을 줄이기 위해 리튬 없는 흡수재를 후속 과제로 제시했다.근거 P1 ↗ 이 연구만으로 완성된 가정용 음용수 제품의 안전성이나 비용을 확정할 수는 없다.

그래도 기술의 진전은 구체적이다. 공기에서 물을 얻을 때 ‘얼마나 잘 흡수하는가’만으로 장치를 평가할 수 없다는 것을 실험으로 보여 줬다. 물을 꺼내는 시간이 줄어야 같은 재료를 다시 쓸 수 있고, 그다음에는 공기에서 수분이 들어오는 속도가 하루 생산량을 붙잡는다. 수도관이 닿기 어려운 곳에 소규모 물 공급을 만들려는 기술에서, 수분 포집과 회수는 함께 풀어야 하는 문제다.

젤에서 물을 꺼내는 데는 약 2분이 걸렸지만, 그 물을 공기에서 모으는 데는 40분이 걸렸다. 추출 공정을 빨리 만든 뒤에도 흡수 속도가 하루 생산량을 제한한다. 초음파가 줄인 것은 회수 시간이다. 마실 물을 안정적으로 공급하는 장치까지는 생산량 확대와 수질 검증이 남아 있다.

이제의 총평

이 실험의 성과는 물이 공짜가 됐다는 데 있지 않다. 젤에 붙잡힌 물을 꺼내는 공정을 빠르게 바꿨다는 데 있다. 회수 시간을 줄이자 흡수 속도와 수질이라는 다음 과제가 선명해졌다. 추출 단계의 효율을 전체 생산량이나 가정의 전기요금으로 바꿔 쓰면 연구 성과를 왜곡한다. 작은 실험의 성과는 비교 조건을 지켜도 충분히 흥미롭다.

핵심 근거와 확인 범위

40분 흡수·약 2분 추출

Nature Communications 논문, DOI 10.1038/s41467-025-65586-2, 10쪽 Discussion.

확인 범위: MIT가 공개한 논문 PDF 전문 대조. 상대습도 75% 조건의 실험이다.

45배 효율·3.25L 추정·수질 과제

같은 논문 3·10·11·14쪽 및 MIT News 설명.

확인 범위: 열회수 없는 단일 단계 열 방식과 비교. 3.25L는 확대 추정이며 야외 실측이 아니다. 음용 안전성은 확정되지 않았다.