포스텍이 나노물질을 이용해 물속 염료를 효율적으로 분해할 수 있는 기술을 개발했다. 수질오염을 해결하는 단초 역할을 할 것으로 기대된다.
포스텍(총장 김도연)은 이인수 화학과 교수팀이 간단한 열처리 방법만으로 한면에 구멍이 생기도록 한 '야누스형 산화철 나노큐브 합성법'을 개발했다고 3일 밝혔다. 나노큐브는 물속에서 염료를 효율적으로 분해할 수 있어 수질 오염물질을 제거하는 역할을 한다.
기름 유출사고 등 바다와 호수, 하천 수질오염은 빈번하지만 뚜렷한 방제책은 아직 없는 실정이다. 현재까지 개발된 기술 가운데 가장 효과적인 방법이 나노물질을 이용한 오염물질 흡착이나 분해다. 연구자들이 나노물질 분해효율을 높이는 연구에 초점을 맞추고 있는 이유다.
수질 오염물질을 제거하는데 사용하는 오목한 나노입자를 만들기 위해서는 먼저 나노 결정을 합성한 뒤 한면만 깍아내기 위해 또 다른 물질을 부착하거나 특정부분만 원자가 더 성장할 수 있도록 하는 복잡한 방법을 거쳐야했다.
연구팀은 이보다 더 단순한 나노물질 합성법에 주목했다. 철 이온이 고온에 반응해 이동한다는 점에 착안해 나노큐브를 일단 실리카로 둘러싸고 이를 열처리해 철 이온이 주변 실리카 껍질로 이동하며 구멍이 생기도록했다.
지금까지 합성이나 조립을 통해 오목한 입자를 만든 사례는 있지만 구멍이 생기도록한 연구보고는 없었다. 특히 이 나노큐브 구멍은 독특한 성질을 지니고 있어 촉매 백금 결정이 생겨나 서로 다른 모양의 야뉴스형 입자로 합성할 수 있다. 이 입자는 물속에서 산소 기포를 발생시키는데, 비대칭적 구조 때문에 기포에 힘입어 한 방향으로 나아갈 수 있는 성질을 갖는다.
이인수 교수는 “손쉽게 나노큐브를 만들 수 있는 기술을 개발했다는데 의미가 있다”면서 “야누스 나노입자가 오염물질을 분해하는 데 효율적인 촉매로 사용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
