해외신기술


중금속 흡착 산호 모방 장치 개발

나노플레이트 이용 바닷속 유해 중금속 제거 가능
중국 안후이대학교 연구진…나선형태 산호원리 착안

 

산호를 모방한 새로운 물질을 통해 바닷속에 존재하는 수은과 같은 유해 중금속을 제거할 수 있을 것으로 기대된다. 중국 Anhui Jianzhu대학교 연구진은 “Journal of Colloid and Interface Science” 최신호에 게재된 이번 연구결과가 오염물질 제거를 위한 다양한 접근법 개발에 영감을 줄 것으로 기대 중이다.

수은, 납, 비소와 같은 독성 유해 중금속은 물을 통해 제조 및 산업 공정 등의 인간 활동 영역으로 퍼져 나간다. 유해 중금속 오염의 주요원인 중 하나는 해양이다. 물이 수은으로 오염되면 식물과 동물의 먹이사슬 과정에서 중금속에 중독된 어류가 발생하게 된다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 표본 어업 인구 내 어린이 1천명 당 1.5∼17명이 수은 오염 물고기를 섭취해 인지장애를 보이는 것으로 확인되었다.

중금속은 산호에게도 유독하게 작용한다. 미량의 농도일지라도 산호는 중금속을 효과적으로 흡착·수집할 수 있으므로 중금속의 독성에 민감하게 반응해 중금속 오염으로 죽을 수 있다. 연구진은 산호의 특성에서 영감을 받아, 중금속을 흡착할 수 있는 산호 모방 장치를 개발했다.

Xianbiao Wang 박사 연구팀은 산화알루미늄을 이용해 산호 모양의 나노플레이트(nanoplate)를 제작해 물 속 수은의 흡착이 가능하게 했다. 산화 알루미늄은 오염물질 제거에 주로 이용되던 물질이지만, 구조적으로는 최적화된 상태가 아니기 때문에 중금속 흡착 성능이 좋지 않았다. 이번에 개발된 나선형 형태의 나노플레이트는 산호와 유사한 구조로 구성되었으며, 살아있는 산호와 같은 움직임을 갖게 해 장치의 성능은 더욱 효과적으로 향상되었다.

Wang 박사는 “흡착은 물 속 오염물질을 제거하는 가장 쉬운 방법이며, 이를 효과적으로 수행할 새로운 재료를 만드는 것은 환경복원 분야에서 큰 도전과제이다. 흡착 재료의 화학적·물리적 구조는 매우 중요하며, 서로 다른 구조를 가진 흡착제의 디자인 및 조립을 통해 달라지는 성능을 관찰하는 것은 매우 흥미롭다. 특히 산호와 같은 생물학적 흡착제를 통해 생체를 모방하는 재료를 만드는 것은 잠재적으로 매우 큰 응용 가능성을 가지고 있다”고 설명했다.
 

[출처 = KISTI 미리안(http://mirian.kisti.re.kr) 2015년 7월 29일]

[『워터저널』 2015년 9월호에 게재]

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