최근 들어 각종 중금속에 의한 수질오염이 문제가 되고 있는 가운데 국내 연구진이 그래핀(graphene)을 이용해 대표적 환경독소인 '비소'를 99.9%까지 제거할 수 있는 원천기술 개발에 성공해 주목받고 있다.
포스텍 화학과 김광수ㆍ황인철 교수팀은 포스코와 함께 자철석-산화그래핀(magnetite-RGO) 혼성화합물을 개발해 수중의 비소 농도를 10억분의1(1ppb) 미만으로 줄일 수 있다는 사실을 발견했다고 21일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노기술 관련 권위지인 미국화학회지(ACS Nano)에 게재됐다.
이번에 개발된 기술은 기존의 비소 제거기술과 달리 강처럼 흐르는 물에도 사용할 수 있으며 99.9%까지 비소를 제거할 수 있는 점이 가장 큰 특징이다.
지금까지 자철석(magnetiteㆍ철의 중요한 광석으로 강한 자성을 가지고 있어 천연자석으로 사용 가능)을 이용한 비소 제거방법이 활용됐지만 자철석 입자들은 공기에 노출되면 빠르게 산화하기 때문에 고인 물에서만 사용할 수 있어 효율성이 낮다는 단점이 있었다.
대표적인 발암물질이자 환경독소로 알려진 비소는 식수ㆍ식품을 오염시키기 쉽기 때문에 대만ㆍ방글라데시ㆍ파키스탄 등 비소 오염도가 높은 국가의 경우 비소 중독에 따른 사망사고가 자주 발생할 정도로 위험성이 높은 독성물질이다.
김 교수팀이 개발한 이 기술은 10나노미터(㎚) 크기의 자철석ㆍ산화그래핀 화합물을 비소가 오염된 물에 분사시켜 자석으로 분리하는 방법으로 고기를 낚아채는 것처럼 전자석으로 비소를 물 밖으로 순간적으로 건져 올려 물을 정화시킨다.
김 교수는 "이번 기술은 흔히 사용되던 자철석에 산화그래핀 필름을 이용해 안정성을 높이고 비소흡착 면적을 증대시켰다는 점에서 눈여겨볼 만하다"면서 "이 기술을 활용하면 독성이 강한 것으로 알려진 비소 3가와 5가 화합물을 강하게 흡착해 물을 깨끗하게 정화할 수 있다"고 말했다.
