국내 연구진이 재활용 가능한 세라믹 소재의 미세먼지 필터를 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST·원장 이병권)은 전북분원 복합소재기술연구소 장세규 박사가 주도한 연구팀이 질화붕소나노튜브(BNNT)를 이용한 세라믹 필터 제조 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.
BNNT는 KIST가 우주승강기용 극한환경 소재를 목표로 2017년부터 수행 중인 '4U 프로젝트'의 핵심 소재다.
연구팀은 900℃에도 타지 않는 BNNT로 세라믹 필터를 제조했다. 필터 기공에 걸린 미립자를 태워 제거할 수 있다. 필터는 타지 않기 때문에 재사용이 가능하다.
미세먼지를 포함한 유기 미립자는 350℃ 이상으로 가열하면 연소되고, 물과 인산화탄소로 분해된다. 필터로 미세먼지를 거른 뒤 먼지만 태우고, 필터는 재사용하는 방식이다.
기존 미세먼지 필터는 섬유 자체가 굵고 기공이 커서 초미세먼지를 거르는 데 한계를 보였다. 대부분 일회용이고, 주원료인 플라스틱이 또 다른 환경 오염 문제를 야기한다.
KIST가 개발한 필터는 얇은 막 형태로, 100㎎의 BNNT로도 명함 크기의 필터를 만들 수 있다. 초미세입자 99.9%를 제거한다. 기공 크기를 쉽게 조절할 수 있고, 반복 사용에도 효율이 유지된다.
장세규 KIST 박사는 “미세입자의 제거뿐만 아니라 바이러스 정제, 수처리, 식품 등 대량 정제 공정 등에 적용할 수 있다”면서 “BNNT는 방열 및 방사선의 차폐 소재로도 응용 가능성이 높아 우주항공, 전자, 자동차, 원자력 등 고부가 가치 시장에 적용할 수 있다”고 강조했다.
연구는 KIST 주도 하에 김범준·김지한 한국과학기술원(KAIST) 교수와 공동으로 수행했다. 연구 결과는 국제학술지 '저널 오브 멤브레인 사이언스'에 실렸다.
송준영기자 songjy@etnews.com