물 속 미세 플라스틱, 10분 만에 95% 제거하는 혁신 기술 등장! 부산대 연구진의 놀라운 발견

미세 플라스틱, 보이지 않는 위협

육안으로 확인조차 어려운 수중 미세·나노플라스틱은 수생태계와 인체 건강을 위협하는 심각한 환경 문제로 대두되고 있습니다. 기존 하수처리 공정으로는 제거가 어려워 더욱 우려를 낳고 있었죠. 하지만, 국내 연구진이 이러한 문제를 해결할 획기적인 기술을 개발하여 세간의 이목을 집중시키고 있습니다.

 

 

 

 

자석처럼 끌어당기는 마법, 판상형 자성 나노입자의 비밀

부산대학교 응용화학공학부 정성욱 교수 연구팀은 판상형 철산화물(magnetite, Fe₃O₄) 자성 나노입자를 활용하여 수중 미세 및 나노플라스틱을 10분 이내에 95% 이상 제거하는 놀라운 기술을 개발했습니다. 기존 구형 나노입자와 달리 판상형 구조는 미세 플라스틱과의 접촉 면적을 극대화하여 흡착 효율을 높이는 데 성공했습니다. 마치 자석처럼 미세 플라스틱을 끌어당기는 원리, 지금부터 자세히 살펴보겠습니다.

 

 

 

 

에어포켓'이 만들어내는 놀라운 효과, 동적 감금 현상

연구팀은 외부 자기장을 가했을 때 자화된 판상형 나노입자들이 응집되면서 '에어포켓' 공간을 형성하고, 여기에 미세·나노플라스틱을 가두는 '동적 감금(dynamic confinement)' 현상을 규명했습니다. 이 독창적인 기술은 짧은 시간 안에 미세 플라스틱을 효과적으로 제거하는 핵심 원리로 작용합니다. 이로써, 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 획기적인 성과를 달성했습니다.

 

 

 

 

친환경적인 해결책, 재활용 가능한 기술

연구팀은 판상형 자성 나노입자 표면을 다양한 화학적 기능기로 개질하여 제거 효율을 최적화하고, 나노입자의 회수와 재활용이 가능한 친환경 공정도 함께 확립했습니다. 이는 단순히 미세 플라스틱을 제거하는 것을 넘어, 지속 가능한 환경 정화 기술로의 상용화 가능성을 열었다는 점에서 더욱 의미가 큽니다. 환경 문제 해결에 한 걸음 더 다가선 셈입니다.

 

 

 

 

미래를 위한 약속, 차세대 수처리 기술의 가능성

정성욱 교수는 “수십에서 수백 나노미터 크기의 초미세 플라스틱은 인체 건강을 위협하는 새로운 환경 문제로 떠오르고 있지만, 기존 필터 기반 수처리 기술로는 한계가 있었다”며 이번 기술의 중요성을 강조했습니다. 이 기술은 차세대 수처리와 환경 정화 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 깨끗한 물과 건강한 환경을 위한 미래를 제시합니다.

 

 

 

 

연구의 주역들, 그리고 미래를 향한 발걸음

이번 연구는 부산대 응용화학공학부 정유정 박사과정생과 장은혜 박사가 공동 제1저자로 참여했으며, 나노에너지공학부 장준경 교수가 공저자로, 정성욱 교수가 교신저자를 맡았습니다. 한국연구재단과 산업통상자원부의 지원을 받아 수행된 이 연구는 국제 학술지 Journal of Environmental Management에 게재되어 그 가치를 인정받았습니다. 이들의 노력과 헌신이 만들어낼 미래를 기대해 봅니다.

 

 

 

 

핵심만 콕!

부산대 연구진이 개발한 판상형 자성 나노입자를 활용한 혁신 기술은 수중 미세 플라스틱을 10분 만에 95% 이상 제거합니다. '동적 감금' 현상을 통해 효율을 높이고, 재활용 가능한 친환경 공정으로 지속 가능한 미래를 제시합니다. 이 기술은 차세대 수처리 기술의 새로운 지평을 열 것으로 기대됩니다.

 

 

 

 

자주 묻는 질문

Q.이 기술은 실제로 상용화될 수 있을까요?

A.네, 연구팀은 나노입자의 회수와 재활용이 가능한 친환경 공정을 확립하여 상용화 가능성을 높였습니다. 앞으로의 연구와 개발을 통해 더욱 발전된 기술로 우리 곁에 다가올 것입니다.

 

Q.기존 기술과 어떤 차별점이 있나요?

A.기존 필터 기반 수처리 기술로는 제거가 어려웠던 초미세 플라스틱을 10분 이내에 95% 이상 제거할 수 있다는 것이 가장 큰 차별점입니다. 판상형 나노입자와 '동적 감금' 현상을 활용하여 효율을 극대화했습니다.

 

Q.이 기술이 환경에 미치는 영향은 무엇인가요?

A.수생태계와 인체에 유해한 미세 플라스틱을 효과적으로 제거하여 깨끗한 물을 확보하고, 환경 오염을 줄이는 데 기여할 것입니다. 지속 가능한 환경을 만드는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.