한국과학기술연구원(KIST)은 이민욱 박사 연구팀과 김영관 동국대 교수 연구팀이 공동으로 커피 찌꺼기를 활용해 '중금속 제거용 나노필터'로 제조하는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.
반도체 폐수에 포함된 중금속은 신장, 간, 뇌 등 인체 주요 장기에 치명적인 손상을 입힌다. 최근 반도체 생산 증가의 영향으로 배출량이 늘고 있고, 이를 효과적으로 제거할 수 있는 정제기술이 필요하다.
커피 찌꺼기 표면은 다공성 구조로 음전하를 띠는 다양한 기능기들로 구성돼 있어 양전하를 띠는 폐수 속 중금속을 흡착하는 데 활용되고 있다. 하지만 커피 찌꺼기를 물에 푸는 방식이어서 쓰고 난 후 커피 찌꺼기를 다시 수거해야 하는 한계가 있다.연구팀은 캡슐커피 안의 커피 찌꺼리를 수거한 후, 세척이나 불순물 제거와 같은 별도의 전처리 공정 없이 생분해성 플라스틱(PLC)을 섞어 복합 용액을 만들었다. 이 복합용액을 전기방사 기술을 적용해 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자로 이뤄진 나노복합필터로 제조했다. 이 소재는 폐수에서 4시간 안에 90% 이상의 중금속을 제거해 음용수 기준을 만족시켰다. 캡슐 커피 1개로 약 10ℓ의 폐수를 정화할 수 있는 매우 촘촘하고 균일한 형태의 나노복합필터로 제조가 가능하다는 것을 입증한 것이라고 연구팀은 설명했다.이민욱 KIST 박사는 "커피 찌꺼기 폐기물을 간단한 복합소재로 만들어 경제적이면서 친환경적인 수처리 기술로 활용할 수 있다는 것을 확인한 연구"라며 "국가 기간산업인 반도체 공정뿐 아니라 커피산업이 고민해 오던 문제에 해결책을 제시했다는 데 의미가 크다"고 말했다.이 연구결과는 수처리 분야 국제 학술지 '물처리 엔지니어링 저널(최신호)' 온라인에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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