오스트리아 디자이너인 Kristof Retezar는 자전거에 설치하여 스스로 물을 만들어서 채우는 Fontus라는 물병을 제안했다. 이 장치는 공기 중의 수분을 수집한 후 이를 응축 및 저장하여 식수로 사용한다. 태양전지(Solar Cell)를 활용하는 이 물병은 적절한 환경조건 하에서 1시간 동안 자전거를 운행해 최대 0.5리터의 물을 수집할 수 있다.

이러한 제품은 장시간 자전거를 타는 사람들에게 유용할 수 있다. 예를 들어 자동으로 물병을 채울 수 있다면 가까운 상점이나 강 또는 주유소를 찾는 번거로움을 덜 수 있다. Retezar는 “기술개발의 목표는 공기 중 수분을 흡수하여 자급자족할 수 있는 소형 장치를 만드는 일이다. 이 장치는 공기분자에서 물분자를 분리한 후 병속에 식수를 저장할 수 있다”고 말했다. 그렇다면 이러한 병은 어떻게 작동하는 것일까?

장치는 펠티에 소자(Peltier Element)라는 작은 냉각물질을 중앙에서 활용한다. 이 냉각부는 크게 두 부분으로 나누어진다. 전기에 의해 동력을 공급받으면 상단부는 냉각되고 하단부는 가열되어 온도가 올라간다. 그리고 뜨거운 부분을 냉각할수록 상단부는 더 차갑게 된다.

결과적으로 상단부와 하단부는 분리되고 각자로부터 고립된다. 자전거가 앞으로 나아가면 공기는 하단 체임버에 높은 속도로 진입하게 되고 뜨거운 부분이 냉각된다. 이때 상단 체임버에 진입하는 공기는 비선형적으로 구멍이 있는 작은 벽에 의해 멈춰지게 된다. 이는 공기의 속도를 낮추어 물 분자를 잃기 위해 필요한 시간을 제공하는 역할을 한다. 이렇게 얻어진 물방울은 파이프를 통해 물병으로 내보내진다.

Retezar는 이러한 개념에 대한 테스트를 하기위해, 욕실을 활용하여 각기 다른 기상조건을 모사했다. 그는 공기 온도와 습도를 조절하였으며, 30번의 실험에 걸쳐 분당 한 방울 정도의 물을 지속적으로 확보할 수 있었다. Retezar는 “내부 시스템을 개발한 후 자전거에 쉽게 부착이 가능하도록 소규모이면서 실용적인 외관을 설계하였으며, 편하게 다루어질 수 있도록 물병을 통합하였다”고 설명했다.

Retezar는 이러한 개념을 자전거 뿐만 아니라 다른 분야에도 활용하기를 원하고 있다. 예를 들어 공기 중 습도는 높지만 물을 이용하기 어려운 지역에 사는 사람들을 돕는 일이다. 그는 “UN 통계에 따르면 40개국에서 거주하고 있는 20억 이상의 인구가 물 부족에 어려움을 겪고 있다. 2030년에는 전세계 인구 중 47%가 물로 인한 스트레스를 받을 것으로 예상되며, 물 부족은 전세계가 직면하고 있는 가장 평가 저하된 자원 문제일 것”이라고 밝혔다.

한편, 크리스천 사이언스 모니터(Christian Science Monitor)는 이러한 개념을 적용하는 데 있어 기술적 난관이 예상된다고 밝혔다. Fontus는 분당 물 한 방울 정도의 양을 생산할 수 있으며, 덥고 습한 날에는 자전거를 타기 어려울 수 있기 때문이다. 또한 공기가 오염된 도시에서 활용한다면 식수로 활용하지 못할 수 있다는 문제점도 있다. 그럼에도 Fontus는 다이슨 어워드(Dyson Award)에서 선정됐다.