나노기술 및 정책 정보

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한국기초과학지원연구원(이하 기초지원연)은 전주센터 박종배박사 연구팀이 보다 효율적인 방법으로 탄소섬유 표면에 철산화물 나노입자를 합성하는 방법을 개발했다고 24일 밝힘.

이에 따라 △하천 등의 인산염과 중금속 제거 등 수질오염 해결 소재 개발 △나노입자가 부착된 탄소섬유 활용 통해 다양한 형태의 응용소재 연구가 가속될 것으로 기대됨.

연구팀에 따르면 하천에 유입된 각종 오폐수와 비료의 과다한 사용으로 하천의 인산염, 질산염 농도가 높아지고, 여름철 강한 햇볕으로 조류의 광합성이 활발해지면 녹조·적조 등 환경오염이 발생함.

철산화물 나노입자는 물속의 인산염이나 중금속을 흡착·제거할 수 있어, 나노입자가 부착된 탄소섬유 필터를 활용하면 오염이 발생하기 전 단계에서 원천적으로 수질을 개선할 수 있음.

지금까지 철산화물 나노입자를 합성하기 위해서는 높은 압력과 고온의 환경에서 다양한 첨가제를 사용해야했음.

연구팀은 열적가수분해 방법을 사용해 60도 이하의 낮은 온도에서 보다 간단하면서도 효과적으로 나노입자를 합성하는 방법을 개발했음.

그간 탄소섬유 표면에 나노입자를 합성해 활성탄소섬유를 가공하는 것이 일반적이었음.

이번에 개발된 합성방법을 이용하면 시장점유율이 월등히 높은 PAN계 탄소섬유에도 나노입자를 형성할 수 있으며, 대면적 합성도 가능함.

논문의 제1저자이자 공동교신저자인 박종배 전주센터장은 “이번 연구결과는 지금까지 한번도 보고되지 않은 성과로 산업적 의미가 크다”며 “수질개선 활용뿐 아니라 탄소섬유가 가진 고전도성 특성을 활용해 배터리·센서 소재로서 활용도 기대할 수 있다”고 밝힘.

본 연구 성과는 ‘Applied Surface Science’ 지에 게재됨.