부산대, 보이지 않는 공포 ‘나노플라스틱’ 자석으로 95% 제거

판상형 자성 나노입자 활용
10분 이내 고효율 제거 성공
‘동적 감금’ 핵심 메커니즘 규명
지속 가능한 친환경 수처리 솔루션

정성욱 교수, 정유정 박사과정생, 장은혜 박사./부산대 제공

육안으로 확인이 불가능해 하수처리 시스템으로 걸러내기 힘들었던 초미세 나노플라스틱을 자석처럼 끌어당겨 10분 만에 95% 이상 제거하는 혁신적인 기술이 부산대학교 연구진에 의해 개발됐다.

부산대학교 응용화학공학부 정성욱 교수 연구팀은 판상형 철산화물 자성 나노입자를 활용해 수중 미세 및 나노플라스틱을 획기적으로 제거할 수 있는 공정을 개발했다고 12일 밝혔다.

연구팀은 기존의 구형 나노입자 대신 면과 모서리의 성질이 다른 비등방성 구조의 '판상형 나노입자'를 도입해 플라스틱 입자와의 접촉 면적을 극대화했다.

특히 외부 자기장에 의해 나노입자들이 응집될 때 발생하는 에어포켓 공간에 플라스틱을 가두는 '동적 감금' 현상을 세계 최초로 규명해 제거 효율을 높였다.



이번 기술은 기존 필터 방식으로는 한계가 있었던 수십에서 수백 나노미터 크기의 초미세 플라스틱까지 효과적으로 포획할 수 있다는 점에서 차세대 수처리 분야의 새 지평을 연 것으로 평가받는다.

또한 자성 나노입자의 표면을 화학적으로 개질해 최적의 공정 조건을 도출했을 뿐만 아니라, 사용한 입자를 회수해 재활용할 수 있어 경제적이고 지속 가능한 친환경 환경 정화 솔루션을 확립했다는 점에서도 의미가 크다.

정성욱 부산대 교수는 "초미세 플라스틱은 인체 건강을 위협하는 새로운 환경 오염원임에도 기존 방식으로는 제거에 한계가 있었다"며 "이번에 개발한 기술이 차세대 수처리 및 환경 정화 기술로 폭넓게 활용돼 안전한 수자원 확보와 공중 건강 증진에 기여하길 바란다"고 밝혔다.

부산=김성욱 기자 attainuk0518@