KIST 연구팀, 고효율 흡착소재 개발...폐수 속 유해중금속 제거

- 나노 소재를 이용한 수중 중금속의 효율적 제거 및 원리 규명

 

한국과학기술연구원(KIST)은 전자재료연구단 이욱성 박사, 물자원순환연구단 최재우 박사팀이 공동 융합연구를 통해 유해 중금속인 6가 크롬을 선택적이고 효율적으로 제거할 수 있는 흡착재를 개발했다고 15일 밝혔다.

이번 연구는 다른 학제 간(전자재료, 물자원순환) 융합연구를 통해 폐수 내 고농도로 배출되고 있는 중금속 이온의 제거 및 회수와 재이용을 목적으로 진행됐다. KIST 공동연구진은 나노 소재의 발굴 및 적용과 환경 분야의 융합연구로 특정한 질소-탄소 구조를 사용하여 산성도(pH) 환경에 따라 수중 6가 크롬의 산화·환원 반응과 이에 대한 흡착 매커니즘을 정량적으로 규명했다.

대기와 토양 등에 확산된 6가 크롬은 눈, 비로 인해 침출수의 형태로 수중에 퍼지게 된다. 지금까지 보고된 소재들은 제거 효율이 높지 않아 대부분의 폐수처리업체에서는 증발농축 방법을 이용한 처리방법을 사용해왔다.

이에 KIST 연구팀은 피롤 단량체의 고분자 형태인 ‘폴리피롤’을 6가 크롬 흡착제로 사용하고 그 흡착 원리를 규명했다. 이번 연구결과로 나노 소재를 이용한 수중 독성 6가 크롬 흡착제로의 활용이 기대되며, 특히 도금 공장 등의 산업체에서 배출되는 독성 크롬의 처리 공정에 즉각 적용 가능할 전망이다.

KIST 전자재료연구단 이욱성 박사는 “6가 크롬의 흡착 제거에 새롭게 활용된 질소-탄소의 결합체인 나노소재가 국민 안전을 확보하고 환경 안전에 대한 신뢰성을 높일 것”이라고 말했다.

KIST 물자원순환연구단 최재우 박사는 “이번 연구성과를 바탕으로 실제 현장에서 적용하기 적합한 형태의 물질에 대한 후속연구를 통해 저비용 폐수정화시스템 구축에 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 기관고유사업으로 수행됐으며, 연구결과는 ‘Water Research(IF : 7.051, JCR 분야 상위 0.556%)’에 최신호에 게재됐다.