나노기술 및 정책 정보

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  MIT 연구팀이 첨단 나노기술을 사용하여 해수 표면을 자발적으로 항해하여 유출유를 회수하고 현장에서 처리할 수 있는 로봇 시작품을 만들었다.
  Seaswarm이라 불리는 이 시스템은 기름 유출의 정화를 위해 현행의 걷어내는 방식(skimming)보다 저렴하고 효율적으로 수행할 수 있는 일군의 차량으로 구성되어 있다. MIT의 Senseable City Lab은 8월 28일 베니스 비엔날레(Venice Biennale, 2010.08.29~11.21)에서 처음으로이 시작품을 선보일 예정이다. 베니스 비엔날레는 미술, 음악, 건축 관련 국제적 축제이며, 금번 주제는 ‘나노기술이 2050년에 우리의 삶을 어떻게 바꿀 것인가’이다.
  Seawarm 로봇은 얇은 나노와이어 그물망(mesh)으로 덮힌 컨베이어 벨트를 사용해 기름을 흡수한다. MIT 방문교수 Francesco Stellacci에 의해 개발된 이 나노와이어 섬유포는 이전에 Nature Nanotechnology저널에 발표되었는데(Nature Nanotechnology 3, 332-336(2008), doi:10.1038/nnano.2008. 136), 물을 발수하면서 자체 중량의 최대 20배까지 기름을 흡수할 수 있다. 기름을 흡수한 재료를 가열하면 기름이 제거되고 또 현장에서 소각할 수 있으며, 나노 섬유포는 재사용이 가능하다.
  “우리는‘구르는 카펫’(rollingcarpet)과 같이 물 위를 이동하면서 표면 유출유를 연속적으로 흡수할 수 있는 무언가를 상상했다. 이로부터 새로운 해양 차량을 고안했다. 이는 파도에 따라 스스로 조절가능하며, 해양 표면 위를 구르는 간단하고 가벼운 컨베이어 벨트이다.”라고 Senseable City Lab 부소장인 Assaf Biderman이 말한다.
  Seaswarm 로봇은 길이 16피트폭 7피트로, 자가추진을 위해 두 개의 2㎡ 태양전지 패널을 사용하고 있다. 단지 100와트의 전력(가정용 전등 하나에 해당)으로 이 로봇은 수주일 동안 연속적으로 기름을 정화 할 수 있다.
  전통적인 스키머(skimmer, 오일회수기)들은 대형 선박에 부착되어 있어 유지관리를 위해서는 늘 해안으로 되돌아와야 한다. 2010년 여름동안 멕시코만에는 800개 이상의 스키머들이 배치되어 있었다. 그러나 이 스키머들이 회수한 기름의 양은 표면 유출유의 단지 3%에 불과한 것으로 추산되고 있다. “전통적인 스키머들과 달리 Seaswarm은 소형의 자율유닛 시스템에 기반하고 있으며, 벌떼처럼 거동하고 현장에서 기름을 소화처리하며, 사람의 개입 없이 하루 종일 일한다.”라고 Senseable City Lab 소장인 Carlo Ratti가 설명한다. 벌떼 거동을 모방해, 이 유닛들은 무선통신과 GPS를 사용해 자신의 좌표를 조정하고 기름 유출 장소에서 고르게 분포한다. 유출유의 외곽선을 탐지하고 안쪽으로 이동하면서, 하나의 차량으로 전체 오염 장소를 자발적으로 정화할 수도 있고, 또 여러 개의 차량들이 협력해 보다 빨리 정화할 수도 있다.
  “Deepwater Horizon 사건(2010년 4월 20일 일어난 멕시코만 기름 유출 사건)처럼 대형 기름 유출이 일어나지 않기를 바라지만, 소형 기름유출은 근해 시추과정에서 언제든지 일어날 수 있다. 우리는 이러한 문제에 대처하기 위해 간단하고 저렴한 유출유 정화 시스템을 설계한 것이다.”라고 Ratti는 말한다.

  MIT 연구팀은 5,000개 의 Seaswarm 로봇으로 멕시코만 크기의 유출유를 한달만에 처리할 수 있을 것으로 추정하고 있다. 연구팀은 자신들의 시작품을 장차 X-Prize의 1백만 달러 유출유 정화 경연대회에 출전시키려고 하고 있다. 상금은 최고의 회수율로 표면 유출유를 가장 효율적으로 포집한 팀에게 돌아간다.