연구재단 "식품 소재 라이스 페이퍼로 폐수 속 금 회수"

고려대 이정현 교수팀, 고성능 친환경 흡착제 개발

[대전=뉴시스] 고려대 이정현 교수팀이 개발한 친환경 흡착제의 제조과정 및 이를 활용한 금 회수 과정.(사진=이정현 교수팀 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 저가의 식품 소재를 활용해 폐수 속 금을 회수할 수 있는 고성능 친환경 흡착제기술이 개발됐다.

한국연구재단은 고려대학교 이정현 교수팀이 식품 소재인 '라이스 페이퍼'를 간단한 방법으로 화학적 개질(새로운 물리·화학적 특성을 부여하는 공정)해 폐수 내 금을 선택적으로 회수할 수 있는 흡착제를 개발했다고 15일 밝혔다.

라이스 페이퍼는 전분 기반의 바이오매스 소재로 화학적 개질이 용이하면서도 필름형태로 제조돼 있어 별도의 성형 공정없이 흡착제로 활용할 수 있다.

금은 다양한 산업의 필수 자원이지만 매장량이 한정돼 있어 폐기물에서의 회수기술이 중요해 지고 있다. 기존 흡착 기반 회수기술은 유기용매와 석유계 화학물질을 다량 사용해 환경부담이 컸고 분말형태 흡착제는 사용 후 회수가 어려웠다.

천연 고분자물질인 바이오폴리머 기반 흡착제도 물속에서 형태를 유지하기 위해 복잡한 가교 공정이 필수적이어 경제성이 떨어졌다.  

이에 연구팀은 별도 공정이 필요없는 전분 기반의 라이스 페이퍼를 유기용매 대신 친환경적인 수계 조건에서 화학적으로 개질해 금 이온 흡착능력을 부여했다.

이렇게 제조된 흡착제는 물속에서 높은 기계적 안정성을 유지하고 다공성 구조를 가져 표면적이 매우 넓어져 산업 공정에서의 활용성이 극대화됐다.

개발된 흡착제는 산성의 전자폐기물 폐수 속에서 정전기적 인력과  안정된 고리 구조의 킬레이션 메커니즘을 통해 다른 금속을 배제하고 금 이온만을 선택적으로 흡착했다.

특히 흡착된 금 이온 일부를 스스로 금 나노입자로 환원시키는 특성을 보여 회수효율과 선택성이 높았고 흡착 후에는 단순한 소성 공정만으로 고순도의 금을 회수할 수 있는 것으로 확인됐다.

저가의 식품 소재를 고부가가치 자원순환 소재로 전환한 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행됐으며 국제학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)' 온라인판에 지난달 27일 게재됐다.

이정현 교수는 "값싸고 친환경적인 바이오매스 기반 소재와 공정을 통해 친환경적이고 고부가가치의 흡착제를 개발했다"며 "다양한 바이오매스를 활용해 귀금속 및 희토류 회수를 위한 흡착제 연구를 이어갈 것"이라고 말했다.


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