물과 기름의 혼합물을 고속으로, 99%의 정확도로 분리해내는 나노섬유 방제막(멤브레인)이 개발돼 해양 기름 유출 시 오염 확산을 효과적으로 막을 수 있는 길이 열렸다.

17일 포스텍(POSTECH) 등에 따르면, 나노섬유 방제막은 POSTECH 임근배 교수팀과 충남대 조성진 교수팀의 공동연구로 개발됐다. 

막대한 양의 기름이 바다에 흘러든 해양 오염 재앙, 또는 각종 화학물질, 기름, 물 등 여러 액체가 혼합된 산업 유폐수의 처리를 위해서는 대량의 물과 기름을 잘 분리해 빠르고 정확하게 기름만 걷어내는 기술이 중요하다.

임-조 교수팀이 개발한 방제막은 물 속에서 기름이 스며들지 않는 수중 초발유성 셀룰로스 기반으로 제작되어, 물과 기름의 혼합물에서 기름을 연속적으로, 고속으로, 99%의 정확도로 걷어낸다.

해상 기름 유출 사고 시, 지금은 기름의 확산을 막는 오일펜스를 사용하거나, 분산제를 뿌려 기름 입자를 바다 밑으로 가라앉하는 방법이 주로 사용되고 있다. 하지만 오일펜스 사용은 해수의 흐름, 바람, 파도 등의 영향을 크고, 분산제는 화학약품이므로 또 다른 환경 오염을 낳는 문제가 따른다.

셀룰로스는 강력한 내화학성과 친수성, 수중 초발유성 등 성질을 지녀 기름에 쉽게 오염되지 않고, 중력만으로도 반복해서 물과 기름의 분리를 고속으로 이뤄낼 수 있다. 또 셀룰로스는 구멍이 숭숭 뚫린 다공성 구조여서 액체를 더 잘 흡수하고 반응 속도도 아주 빠르다. 

연구팀이 셀룰로스 나노섬유 멤브레인을 실제 사용한 시험에서 30킬로파스칼(kPa)의 추가적인 기계 압력을 걸자 1분에 2000리터의 물기름을 분리해냈다. 이는 손바닥 만한 필터로 커피 한 컵에 해당하는 300mL의 물기름을 단 1초 만에 정화할 수 있는 빠르기다. 

이번 연구는 한국연구재단의 지원으로 수행했으며, 연구 성과를 담은 논문은 나노분야 국제학술지 '나노스케일(Nanoscale)' 최신호에 실렸다.

송강섭 기자 successnews@successnews.co.kr

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