한국해양과학기술원(KIOST·원장 이희승)이 바닷모래 내 염분(NaCl)을 효과적으로 제거할 수 있는 초음파 세척장비를 개발하고, 그 성능을 세계 최초로 입증한 연구 결과를 '네이처(Nature)' 자매지 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)'에 최근 게재했다.
모래는 도로, 항만, 교량 등 다양한 사회기반 시설 조성에 사용하는 필수 자재다.
강모래 채취가 불가능해지면서 바닷모래를 대체재로 사용하고 있는데 바닷모래는 반드시 염분 제거 과정을 거쳐야 한다. 염분을 제대로 제거하지 않으면 콘크리트 내 철근 부식으로 구조물 조기 손상을 유발하고 구조적 안전성도 떨어진다. 국토교통부 골재 규정에서 권고하는 바닷모래 염분 함량 허용기준치는 0.04% 이하다.
윤길림 KIOST 해양공간개발·에너지연구부 책임연구원 연구팀은 바닷모래 내 염분을 기본 방식보다 효율적으로 제거할 수 있는 새로운 방식의 초음파 세척 장비를 개발했다.
이 장비는 초음파 공동화(Cavitation) 메카니즘을 활용해 모래 침투력과 염분 입자 제거력을 높인 비접촉 세척 방식이 특징이다. 물 사용량과 세척 시간을 크게 줄일 수 있고, 좁은 공간에서도 정밀하고 신속한 염분 제거가 가능하다.
장비 성능 검증 결과, 바닷모래에 민물을 1대2 비율로 섞은 후 300W 이상의 초음파를 3분간 쏘이자 염분 농도가 0.04% 이하로 낮아지는 것으로 나타났다.
기존 바닷모래 세척은 상부에서 다량의 물을 뿌려 염분을 제거하는 살수 방식이 쓰였다. 1톤의 바닷모래를 세척하는 데 약 4톤의 민물이 필요했다.
이희승 원장은 “강모래 부족 문제에 대한 해법이자 구조물의 안전성과 경제성을 모두 확보할 수 있는 기술이다. 향후 대량의 바닷모래속 염분을 신속하고 정밀하게 제거할 수 있도록 관련 기술을 지속적으로 고도화할 계획”이라고 말했다.
부산=임동식 기자 dslim@etnews.com
