수중 유독성 중금속 흡착제를 개발한 전북대 김한주(오른쪽) 교수와 밀란포텔 박사과정 수료 대학원생. 전북대 제공
전북대는 13일 융합기술공학부 김한주 교수 연구팀이 물 속 유독성 중금속을 저비용으로 매우 효율적으로 제거할 수 있는 신복합소재 흡착제를 개발했다고 밝혔다.
이번에 개발한 신복합소재 흡착제는 기존 방법보다 저비용으로 단순하게 제작할 수 있고, 반영구적으로 사용이 가능해 유독성 중금속을 제거하는 유망한 기술로 평가받고 있다.
그간 한계였던 제한된 흡수나 흡착뿐 아니라 제거에 방해가 되는 응집을 해결하는 데 연구의 방점을 찍었다. 산화철인 Fe203 나노입자의 폴리머 및 3차원 다공성 탄소 나노 섬유인 탄소기반 재료를 사용해 비표면적을 크게 하고 전도성을 얻게 했다.
중금속 물질의 침전, 표면재질 및 전자이동을 고려한 흡착 메커니즘을 통해 초친수성 신소재를 사용해 수중 내 크롬(Cr)이나 납(Pb)을 최대한 흡착 및 초고속 제거하는 실험결과를 얻었다.
이번에 개발한 흡착제는 무독성인데다 광범위한 용도로 개발이 가능하고, 높은 화학적 안정성과 저비용으로 흡수성과 흡착성을 보장할 수 있어 리싸이클 재료로도 응용이 기대된다.
이번 연구결과는 환경분야 저명 국제 학술지인 '케미컬 엔지니어링 저널'에 '3D 다공성 탄소 나노 섬유 네트워크를 기반으로 복합소재에 의한 크롬 및 납 이온의 흡착에 관한 새로운 개념'이라는 제목의 논문으로 최신 온라인 판에 게재됐다.
김 교수는 "수중 중금속 제거에 유효한 산화철 나노입자를 이용, 제한된 흡착이 아닌 응집성 및 안정성 확보를 위해 탄소기반 재료를 응용한 반연구적인 새로운 흡착 기술"이라며 "저비용으로 매우 높은 효율을 보였기 때문에 앞으로 환경 파괴의 원인을 효율적이고 지속적으로 제거할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
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