대구경북과학기술원(DGIST·총장 국양)은 박치영 에너지공학과 교수팀이 수중 페놀계 유기오염물을 초고속으로 완전히 제거 가능한 '비정형 다공성 고분자 소재' 개발에 성공했다고 20일 밝혔다.
이번에 개발된 다공성 소재는 광열효과를 바탕으로 물속 미세플라스틱뿐만 아니라 크기가 매우 작은 휘발성 유기화합물(VOC)의 효율적 제거가 가능해 상업용 고효율 흡착 소재로 활용될 수 있을 전망이다.
연구팀은 저렴하고 효과적인 전구체를 반응시켜 흡착 성능과 광열 특성이 뛰어난 다공성 고분자를 합성에 성공했다. 해당 고분자에 추가적인 산화 반응을 실험하고, 그 결과를 바탕으로 친수성 작용기를 도입해 수중 환경에서 미세 오염물질의 빠른 흡착을 가능하게 했다.
연구팀이 개발한 고분자는 재활용에 있어 높은 열에너지가 필요 없고 성능 손실 없이 여러 번 사용 가능하다. 넓은 범위의 빛 흡수 및 흡수된 빛의 열 전환 능력을 통해 태양 에너지를 구동력으로 물을 증발할 수 있는 수처리 분리막을 제작했다. 그 결과 산화된 고분자가 코팅된 수처리 분리막이 태양광을 통해 페놀계 오염물 정화가 가능함을 확인했다.
박치영 교수는 “중 페놀계 미세플라스틱 및 VOC 오염물을 초고속으로 세계 최고 수준의 정화 효율(99.9% 이상 제거)을 보이는 독보적인 수질 정화 기술”이라며 “경제성이 우수하고, 전력이 없는 지역에서도 오염수를 정화해서 식수를 공급할 수 있는 기술”이라고 말했다.
한국연구재단 중견연구자 지원 사업과 나노 및 소재 기술개발사업 지원을 받아 수행된 이번 연구성과는 최근 재료분야 권위지 '어드벤스드 머티리얼즈' 2022년 50호 표지논문으로 선정됐다. 연구에는 DGIST 에너지공학과 조완수, 최경현 석박사통합과정생, 이동준 석사과정생이 제1저자로 참여했다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
