그래핀으로 '비소' 수질오염 막는다

포스텍 김광수·황인철 교수팀, 99.9% 제거기술 개발

최근 중금속에 의한 수질오염이 문제가 되고 있는 가운데 미래 신소재로 주목받는 그래핀(graphene)을 이용해 대표적인 환경독소인 `비소'를 99.9%까지 제거할 수 있는 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 그래핀은 탄소 원자가 육각형 형태로 서로 연결돼 벌집 모양 격자를 가진 얇은 막 형태의 소재다.

국가과학자인 포스텍 화학과 김광수 교수(사진)와 황인철 교수팀은 포스코와 공동으로 자철석-산화그래핀 혼성화합물을 개발, 수중의 비소 농도를 10억분의 1(1ppb) 미만으로 줄일 수 있다는 사실을 발견했다고 20일 밝혔다. 연구결과는 나노관련 권위지인 미국화학회지 `ACS 나노' 최근호에 발표됐다.

비소는 대표적인 발암물질이자 환경독소로, 식수나 식품을 오염시키기 쉽기 때문에 대만, 방글라데시, 파키스탄 등 비소 오염도가 높은 국가에서는 중독으로 인한 사망사고가 자주 발생하고 있다. 지금까지는 비소 제거를 위해 자철석이 주로 이용돼 왔지만, 자철석 입자들은 공기에 노출됐을 경우 빠르게 산화돼 고인 물에서만 사용할 수 있다는 단점이 있었다.

김 교수팀이 개발한 기술은 10㎚(나노미터) 크기의 자철석-산화그래핀 화합물을 비소가 오염된 물에 분사시킨 후 자석으로 분리하는 방법으로, 고기를 낚아채는 것처럼 비소를 전자석을 이용해 물 밖으로 순간적으로 건져 올려 물을 정화시키는 기술이다. 흐르는 물에서도 쓸 수 있다.

김광수 교수는 "흔히 사용하던 자철석에 산화그래핀 필름을 이용해 안정성을 높이고 비소 흡착면적을 높였다"며 "이 기술을 활용하면 독성이 강한 것으로 알려진 비소 3가와 5가 화합물을 강하게 흡착해 물을 깨끗하게 정화할 수 있다"고 밝혔다.

안경애기자 naturean@< Copyrights ⓒ 디지털타임스 & dt.co.kr, 무단 전재 및 재배포 금지 >