본 연구에서는 1.2 Wh/L의 에너지를 사용하여 극한환경 및 재난 현장에서 20 L/d의 음용수를 생산할 수 있는 인공나무 5개 요소기술을 개발하고 융합하여 실증하는 것을 최종 목표로 함. 1. Biomimetic 채널 혹은 유사구조를 갖는 나노구조체(NPs, Graphene, CNT 등)가 표면층 혹은 지지층에 분산된 극세 중공사 RO막을 개발하여 물의 선택성 및 투과성, 포면적을 증가시킬 수 있는 나무뿌리 모사구조체 모방기술을 개발하고자 함. 2. 다양한 나노크기 (0.1 μm~10 μm)의 입자가가 충진된 마이크로 모세관을 개발하고, 공동현상을 최대로 제어할 수 있는 나노입자의 크기 및 재료를 결정하여 50 bar 이상의 음압에서도 안정적으로 모세관현상을 유지시킬 수 있는 인공모세관 구조체를 제작함 3. 모세관 말단에서 인공 기공의 크기 (20 nm~ 100nm) 및 공극률 조절기술을 개발하고, 친수성 미세공극의 모세관내의 물의 표면장력으로 인한 음압 (50 bar)과 수증기의 증발 (증산)을 동시에 구현할 수 있는 인공모세관 및 인공기공을 제작할 수 있는 기술을 개발하고자 함 4. MOF 또는 자극감응 폴리머를 활용하여 인공기공에서 증산된 물을 효과적으로 포집할 수 있는 세계 최고수준(3.5 g-물/g-수착제 이상)의 수분흡수재료를 개발하고자 하며, 주간/야간의 온도차를 활용하여 흡수한 물을 응결시켜 회수하고, 흡수제를 재사용할 수 있는 운전방식을 개발함. 5. 인공나무의 활용성을 극대화 하기 위한 공간 활용성, 심미성 등을 고려한 나무형태의 인공구조물을 공학적으로 설계/디자인 하고, 향후 지구 극한지에서 인공나무 물생산 기술을 활용할 수 있도록 토양을 굴착하여 인공나무 뿌리를 수분이 있는 곳으로 수송할 수 있는 Vine robot을 개발하여 활용하고자 함 최종적으로 실증규모 인공나무 제작을 통해 20 L/d 이상의 안전하고 깨끗한 물을 생산할 수 있는 태양광 활용 초저에너지 (1.2 Wh/L) 해수담수화 기술을 개발하여 실증하고자 함