성균관대, 초미세 나노플라스틱 99% 여과 시스템 개발

[이데일리 김응열 기자] 성균관대는 백정민 신소재공학부 교수 연구팀이 물이 빠르게 흘러도 50nm(나노미터) 이하 초미세 나노플라스틱을 99% 이상 걸러내는 전기동역학적 여과 시스템을 개발했다고 7일 밝혔다.

(왼쪽부터)성균관대의 백정민 교수, 김도헌, 박지영 석박통합과정생, KIST 홍석원 박사. (사진=성균관대)

100nm 이하 나노플라스틱은 우리 몸의 생체막을 쉽게 통과해 면역장애나 내분비계 교란 등 질병을 유발할 수 있다. 하지만 기존 정수 시스템은 나노플라스틱을 효과적으로 제거하지 못했다. 생수 한 병에서 수십만 개의 나노플라스틱 입자가 발견되기도 했다.

백 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 미세한 구멍이 있는 금속 필터에 전기적 성질을 부여하는 방식을 도입했다. 연구팀은 마그네슘 옥사이드(MgO)와 특수 고분자 화합물을 코팅하고 전압을 인가해 물 속에서 음의 전기를 띠는 나노플라스틱을 자석처럼 끌어당기는 필터 기술을 구현했다. 이를 통해 연구팀은 물이 빠르게 흐르는 환경에서도 50nm 크기의 나노플라스틱을 99% 이상 완벽하게 여과하는 성과를 거뒀다.

이 기술은 외부의 배터리나 전원 공급 없이도 스스로 작동할 수 있다. 일상적인 움직임에서 발생하는 마찰 에너지를 전기로 바꾸는 ‘마찰대전 발전기’를 시스템에 결합한 것이다. 또 20회 이상 필터를 재사용해도 성능이 그대로 유지됐다.

백 교수는 “앞으로 박테리아 제거와 유용한 금속 자원을 걸러내는 기술 등 다양한 수중 정화 분야에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.