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달에서 대규모 물 생산을 위한 새로운 전략
달의 표토와 내인성 수소 사이의 반응을 통한 달에서의 현장 물 생산 전략. 크레딧: NIMTE
물은 달 표면에서 인류의 생존에 중요한 역할을 하기 때문에 광범위한 연구의 관심을 끌고 있습니다. 중국과학원(CAS) 산하 닝보재료기술공학연구소(NIMTE)의 왕준창(Wang Junqiang) 교수팀은 최근 달의 표토와 내인성 수소의 반응을 통해 물을 대량으로 생산하는 새로운 방법을 개발했습니다.
아폴로 및 창어 5호와 같은 이전 달 탐사의 연구 결과는 달에 물이 널리 존재한다는 것을 밝혀냈습니다. 그러나 달 광물의 수분 함량은 0.0001%에서 0.02% 사이로 매우 낮습니다. 달에서 현장에서 물을 추출하고 활용하는 것은 여전히 어려운 일입니다.
“우리는 창어 5호 임무에서 가져온 달 표토 샘플을 연구에 사용했으며, 달에서 물을 생산할 방법을 찾으려고 노력했습니다.”
이 연구는 국제학술지 '더 이노베이션(The Innovation)'에 게재되었습니다.
이 연구는 달의 표토가 오목한 거울로 1,200K 이상으로 가열될 때 1g의 용융된 달 표토가 51-76mg의 물을 생성할 수 있음을 밝혔습니다. 즉, 달의 표토 1톤은 50kg 이상의 물을 생산할 수 있으며, 이는 약 500ml 병의 식수와 같습니다. 이것은 50명이 하루 동안 마실 수 있는 충분한 물입니다.
또한, 달의 일메나이트(FeTiO3)는 나노미터 미만의 터널을 가진 독특한 격자 구조 때문에 달 레골리스의 5가지 주요 광물 중 태양풍에 의해 주입된 수소를 가장 많이 함유하고 있는 것으로 밝혀졌습니다.
현장 가열 실험은 달 광물에 포함된 수소가 달에서 물을 생산하는 데 상당한 자원임을 보여주었습니다. 이러한 물은 식수와 관개 식물에 모두 사용할 수 있습니다. 또한 전기화학적으로 수소와 산소로 분해될 수 있으며, 수소는 에너지로, 산소는 호흡에 필수적입니다.
이러한 발견은 달의 물 탐사에 대한 선구적인 통찰력을 제공하고 미래의 달 연구 기지 건설에 대한 실마리를 제공합니다.
이상의 기사는 2024년 8월 22일 Phys.org에 게재된 “Novel strategy proposed for massive water production on the moon”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : Novel strategy proposed for massive water production on the moon (phys.org)
* 추가정보 출처 : Massive Water Production from Lunar Ilmenite through Reaction with Endogenous Hydrogen: The Innovation (cell.com)