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.
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.
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.
관련기사
- 산업부, '순환경제 산업대전' 개최... 저탄소·친환경 경제 전환 속도2021.12.23
- 정부, 희소금속 100대 핵심기업 발굴·육성2021.08.05
- "순환경제로 탄소중립 촉진"…정부, '재제조' 사업 발굴2021.06.06
- 원자 세계 더 넓게, 더 빨리 들여다 본다2022.03.28
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.