김광수 교수·황인철 교수.(사진 왼쪽부터)

각종 중금속에 의한 수질오염이 문제가 되고 있는 가운데, 미래정보기술을 이끌 신소재로 각광받고 있는 그래핀을 이용해 대표적인 환경독소인 '비소'를 99.9%까지 제거할 수 있는 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

포스텍 화학과 김광수·황인철 교수팀은 최근 한국연구재단과 포스코의 지원으로 자철석 산화그래핀 혼성화합물을 개발, 수중의 비소 농도를 10억분의 1ppb 이하로 줄일 수 있다는 사실을 발견했다. 나노기술 관련 권위지인 미국화학회지 'ACS Nano'를 통해 공개된 이번 연구성과는 해외 의과학 관련 매체들이 큰 관심을 보이고 있다.

이 기술은 기존의 비소 제거기술과는 달리, 강처럼 흐르는 물에도 사용할 수 있으며, 제거율은 99.9%에 달한다.

지금까지 자철석을 이용한 비소 제거방법이 활용됐지만, 자철석 입자들은 공기에 노출될 경우 빠르게 산화돼 고인 물에서만 사용해야 하는 한계가 있었다.

대표적인 발암물질이자 환경독소로 알려진 비소는 식수나 식품을 오염시키기 쉬워 대만·방글라데시·파키스탄 등 비소 오염도가 높은 국가에서는 비소 중독으로 인한 사망사고가 자주 발생할 정도로 위험성이 대단히 높다.

김 교수팀이 개발한 이 기술은 10㎚(나노미터) 크기의 자철석-산화그래핀 화합물을 비소로 오염된 물에 분사한 뒤 자석으로 분리하는 방법, 즉 고기를 낚아채는 것처럼 전자석으로 비소를 물 밖으로 건져 올려 정화시키는 기술이다.

김 교수는 "이번 기술은 흔히 사용되던 자철석에 산화그래핀 필름을 이용해 안전성을 높이고, 비소 흡착면적을 증대시켰다는 점에서 의미가 있다"며 "이 기술을 활용하면 독성이 강한 것으로 알려진 비소 3가와 5가 화합물을 강하게 흡착함으로써 물을 깨끗하게 정화할 수 있다"고 설명했다.

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