금오공대 김태오 연구팀, 고효율 전기화학 전극 기술 개발

수중의 질산염 효과적으로 제거

[구미=뉴시스] 김태오 교수. (사진=금오공대 제공) 2026.06.08 [email protected] *재판매 및 DB 금지

[구미=뉴시스] 박홍식 기자 = 국립 금오공과대학교는 건축토목환경공학부 김태오 교수(환경공학전공)  연구팀이 수중의 질산염(NO₃⁻)을 효과적으로 제거하면서 동시에 유용한 암모니아(NH3)로 전환할 수 있는 '고효율의 전기화학 전극 기술'을 개발했다고 8일 밝혔다.

질산염은 농업 비점오염원, 산업폐수, 축산폐수 등에서 유입되는 수질 오염물질이다.

과도한 질산염은 지하수 오염 및 인체 건강 문제를 초래할 수 있어 효과적인 처리 기술 개발이 지속적으로 요구되고 있다.

최근에는 단순히 오염물질을 제거하는 수준을 넘어, 질산염을 유용한 화학 자원으로 전환하는 '질소 자원순환 기술'이 차세대 환경기술로 주목받고 있다.

김태오 교수 연구팀은 티타늄 기판 위에 아연코발트산화물(ZnCoOx) 나노필름을 형성한 전기화학 전극을 개발해 질산염 환원 반응 특성을 체계적으로 분석했다.

코발트와 아연의 조성을 조절하고 전극의 전하 전달 특성과 암모니아 선택성을 향상시켰으며, 질산염 제거와 암모니아 생성을 동시에 높은 효율로 달성하는 최적 조건을 확인했다.

개발된 전극은 1000mg L⁻¹의 고농도 질산염 조건에서도 약 94% 이상의 질산염 제거율을 보였다.

암모니아 생성 효율도 88.8%로 높게 나타냈다.

장시간 연속 운전 조건에서도 안정적인 성능을 유지해 실제 수처리 공정 적용 가능성을 확인했다.

연구팀은 전극 내 Co–Zn 복합 구조가 전자 전달을 촉진하고 수소 발생 반응을 억제함으로써 질산염의 선택적 환원을 유도한다는 점도 함께 규명했다.

김태오 교수는 "이번 연구는 질산염 제거와 암모니아 자원 회수 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다"고 말했다.


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