과학2026. 11. 14. 오전 6:07 UTC·2 분 소요

고등학생이 만든 페로플루이드 정수 필터, 95% 제거

미국 버지니아의 고등학생 미아 헬러가 차고에서 자성 오일 필터를 만들었습니다. 테스트에서 미세플라스틱 95.52%를 제거했고 교체용 막도 필요 없습니다.

A teenage inventor holds a small homemade water filter prototype with magnets and tanks in a home garage. — 이미지: ギズモード・ジャパン

미국 버지니아주의 18세 고등학생 미아 헬러가 집 차고와 부엌에서 만든 페로플루이드 정수 필터가 테스트에서 미세플라스틱의 95.52%를 제거했습니다. 교체용 필터 막은 쓰지 않습니다.

계기는 지역 신문 기사였습니다. 헬러가 사는 워런턴의 수돗물 검사에서 PFAS와 미세플라스틱 오염도가 높게 나왔고, 기사에 따르면 지자체는 여과 비용을 부담하지 않을 방침이었습니다. 가족은 고성능 정수 시스템을 들였지만 관리가 번거로웠습니다. 어머니가 필터 막을 계속 갈아 끼우는 모습을 본 헬러는 더 나은 방법이 있을 거라고 생각했습니다.

페로플루이드란 무엇이고 어떻게 작동하나

페로플루이드는 산화철 같은 나노 크기의 자성 입자를 섞은 자성 오일입니다. 액체지만 자석에 끌립니다. 하드디스크 밀봉재, 헬리콥터 진동 댐퍼, 스피커 냉각 등에 쓰입니다.

헬러는 쇳가루가 자석에 붙는 원리처럼 물속 미세플라스틱을 이 오일에 붙인 뒤 자기력으로 끌어올린다는 아이디어를 냈습니다. 시제품은 밀가루 봉지 크기이며 세 부분으로 나뉩니다. 약 1리터 오염수 탱크, 페로플루이드 탱크, 실제 처리가 이뤄지는 작은 모듈입니다. 페로플루이드는 폐쇄 루프에서 회수해 다시 씁니다. 한 번에 약 1리터를 거를 수 있습니다.

정확도를 확인하려고 탁도 센서도 직접 만들었습니다. 무게 기준 결과는 미세플라스틱 제거율 95.52%, 페로플루이드 재사용률 87.15%입니다. 일반 정수 시설의 제거율은 대략 70%에서 90%를 조금 넘는 수준이지만, 처리 용량과 규모는 비교가 되지 않습니다.

헬러는 2025년 리제네론 국제과학기술박람회(ISEF) 결선 진출자로 선정됐고, 특허상표청협회(PTOS)에서 500달러 특별상도 받았습니다. 뉴멕시코대 독성학자 Matthew J Campen은 "정말 훌륭한 아이디어"라고 평가하면서도, 회수한 미세플라스틱을 새 오염 없이 처리할 수 있는지와 규모 확대 가능성이 과제라고 말했습니다. 대량 생산하면 페로플루이드 비용이 커서 당분간은 가정용 시스템으로 보고 있습니다. 헬러는 먼저 전문 기관에서 결과를 검증받고, 싱크대 아래에 놓는 가정용 필터로 시판하는 것을 목표로 합니다.