KAIST, 물 속 과불화합물 초고속 흡착·제거 가능한 신소재 개발

[충청뉴스 이성현 기자] 거의 분해되지 않아 ‘영원한 화학물질’로 불리며 전 세계 수돗물과 하천을 오염시켜 장기적인 인체 건강 위협 요인으로 지목돼 온 과불화합물(PFAS)을 기존보다 1000배 빠르게 제거할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST)은 건설및환경공학과 강석태 교수 연구팀이 부경대, 미국 라이스대, 옥스퍼드대, 버클리국립연구소, 네바다대와 기존 정수용 소재보다 최대 1000배 빠르고 효율적으로 물속 PFAS를 흡착·제거할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

과불화합물은 탄소와 플루오르의 결합으로 이뤄진 화학물질의 집합물질로 절연성과 내열성이 뛰어나 프라이팬 코팅제, 방수 의류, 윤활유, 반도체 공정, 군수·우주 장비 등 다양한 산업에 폭넓게 쓰인다.

하지만 사용 및 폐기 단계에서 환경으로 쉽게 유출돼 토양·물·대기를 오염시키고 식품이나 공기를 통해 인체에 축적된다.

PFAS 정화 과정은 일반적으로 오염수를 흡착해 농축한 뒤 광촉매 또는 고도산화 공정을 통해 분해하는 두 단계로 진행된다. 그러나 현재까지 적절한 흡착제의 부재로 정화 효율이 매우 낮았다. 활성탄이나 이온교환 수지의 경우 흡착 속도와 흡착량이 모두 제한적이기 때문이다.

연구팀은 기존의 활성탄이나 이온교환수지보다 최대 1000배 더 많은 PFAS를 빠르게 흡착할 수 있는 새로운 소재를 개발했다.

이 소재는 구리와 알루미늄이 결합된 점토 형태의 물질로 PFAS를 짧은 시간 안에 효과적으로 붙잡아 물에서 제거할 수 있다.

또 열이나 화학 처리를 통해 여러 번 재사용이 가능해, 환경적으로도 지속 가능한 정화 기술로 평가된다.