이 작은 알갱이가 주변의 금을 빨아들인다?
한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 다 쓴 전자제품이나 배터리에서 금 소재를 99.9% 효율로 회수하는 공정 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.
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KIST 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사 연구팀은 다층으로 이루어진 내부 구조를 고분자 껍질이 감싸고 있는 캡슐형 소재를 만들었다.
캡슐의 내부 소재는 여러 성분이 섞인 침출액에서도 금 이온에만 반응해 안정적으로 금을 회수할 수 있다. 금 이온은 캡슐 외부의 고분자 껍질을 통과한 후 내부에 갇히기 때문에 높은 순도로 회수된다.
소재 표면의 고분자 껍질은 금 외에 다른 부유 고형물질은 통과시키지 않아 내부 구조가 막히지 않게 한다. 이 역시 금 회수 안정성을 높이는 역할을 한다.
이 소재는 용매교환법을 기반으로 대량 생산이 가능하며, 10회 재사용해도 99.9% 이상의 회수 성능을 유지했다. 흡착 방식이라 대량의 화학물질을 사용하거나 고온에서 귀금속을 녹여내는 기존 회수 방식에 비해 환경 오염과 에너지 낭비 문제도 적다.
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정영균 박사는 "이번 연구 결과는 자동차, 석유화학 등 다양한 산업에서 발생되는 폐기물과 귀금속 스크랩으로부터 금속자원을 선택적으로 회수 및 정제 가능한 국내 최초 친환경 공정 개발의 기반이 될 것으로 기대한다"고 밝혔다.
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또 연구진이 개발한 캡슐형 구조에 다양한 화학적 기능기를 고정하면 희소금속 자원 회수뿐 아니라 물이나 공기 정화 소재로 발전시킬 수도 있다.
이 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 주요사업과 소재혁신선도사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 화학공학 분야 학술지 '케미칼 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)에 실렸다.