국내 연구진이 꿈의 신소재로 불리는 그래핀과 나노섬유를 이용해 지지층 없이도 수처리 효율을 크게 높일 수 있는 분리막 제작기술을 개발했다. 바닷물의 염분을 제거해 식수나 공업용수 등으로 이용하는 해수담수화 연구 활성화에 기여할 것으로 예상된다.
광주과학기술원(GIST·총장 문승현)은 김인수 지구환경공학부 교수와 윤명한 신소재공학부 교수팀이 공동으로 그래핀을 나노섬유의 형태로 제작해 물리적 강도를 확보한 초고투과성 수처리 분리막 제작기술을 개발했다고 23일 밝혔다.
해수담수화에 이용되는 정삼투 공정에서 분리막의 물리적 강도를 확보하기 위해서는 다공성 재질의 막인 지지층을 사용한다. 하지만 이 지지층은 삼투압 차를 줄여 물의 이동에 걸림돌이 되는 농도분극 현상을 일으켜 수처리 효율을 떨어뜨린다.
연구팀은 기존 정삼투 수처리막에서 지지층을 제거하는 대신 그래핀과 나노섬유 사이를 부직포 재질로 채워 물리적 강도를 확보하고 농도분극 현상도 해소했다. 그 결과 수처리막의 물이 투과되는 정도를 의미하는 수투과도가 기존 상용화된 수처리막 보다 1.8배 개선된 것으로 나타났다.
김인수 교수는 “지지층이 없이 그래핀과 나노섬유를 이용해 물리적 강도를 확보하면서 수처리 효율을 크게 향상시킨 수처리막 제작의 새로운 전기를 마련했다”면서 “국토교통부가 지원하는 해수담수화 플랜트 등 향후 수처리 분야에 널리 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
