
새로운 환경오염 문제로 떠오른 물 속의 '초미세 플라스틱'을 얼음과 식물유래 용매를 활용해 효과적으로 제거하는 친환경 기술이 고려대학교 연구진에 의해 개발됐다. 고려대학교(총장서리 정순영)는 화공생명공학과 안동준 교수 연구팀이 명지대학교 화공신소재공학부 정우혁 교수 연구팀과 함께 얼음 결정을 성장시켜 수중 나노플라스틱을 효과적으로 제거하는 새로운 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 일반적으로 1마이크로미터(㎛) 미만 크기의 초미세 플라스틱을 의미하는 나노플라스틱은 크기가 매우 작을 뿐 아니라, 수중에 존재하는 나노플라스틱은 안정적으로 분산돼 있어 자연적으로 가라앉지 않아 제거하기 어려운 환경오염 물질로 꼽힌다. 기존에는 응집제, 흡착제, 분리막 등을 활용해 걸러냈지만, 나노플라스틱의 표면 특성에 따라 분리 효율이 달라지고 추가적인 화학물질이나 분리 소재가 필요하다는 한계가 있었다. 연구팀은 얼음 결정이 성장하는 과정에서 나노플라스틱을 응집시킬 수 있다는 데 주목했다. 물이 얼 때 성장하는 얼음 결정들 사이의 비동결 액체 영역으로 나노플라스틱 입자들과 바이오 용매가 밀려나 응집되는 것이다. 실험 결과, 이렇게 형성된 마이크로미터 크기의 거대 응집체는 해동 이후에도 응집된 상태를 유지했다. 특히 식물유래 바이오 용매인 d-리모넨(d-limonene)은 영하 환경에서 나노플라스틱의 응집을 촉진하는 데 효과적임을 밝혀냈다. 연구팀은 표면 특성이 서로 다른 세 종류의 100나노미터(0.1마이크로미터) 크기 폴리스티렌 나노플라스틱을 대상으로 실험을 진행, 단 한 번의 동결·해동 과정만으로 물속에 잔류하는 나노플라스틱 입자 수를 90~95% 줄이는 데 성공했다. 나노플라스틱 입자들이 바이오 용매와 함께 뭉쳐 형성된 응집체는 물보다 밀도가 낮아 수면으로 떠오르기 때문에 수면에 모인 응집체를 걷어냄으로써 쉽게 물속 나노플라스틱을 분리·회수할 수 있다. 연구팀은 이번 연구가 기존 화학 응집제나 고체 흡착제에 의존하지 않고 얼음 결정과 바이오 용매를 활용해 나노플라스틱을 분리하는 새로운 방법을 제시했다는 점에서 의미가 크다고 설명했다. 본 연구는 한국연구재단(NRF)의 지원을 받는 공학선도연구센터(ERC) 사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 성과는 화학공학 및 환경공학 분야 국제 학술지인 '케미칼 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 10월 14일 온라인 게재됐다. 백솔미 기자 bsm@ekn.kr










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