[한국기술뉴스] 한국해양대학교 환경공학전공 장재수교수 연구팀은 바이오매스를 기반으로 하수에서 인을 제거하는 나노메탈 바이오차 복합재를 개발했다. 개발된 기술은 한국해양대학교 산학협력단을 통해 2018년 02월 20일 특허를 출원(출원번호 제102018001973호)했다. 특허 명칭은 '인제거용 나노메탈 바이오차의 제조방법 및 이에 따라 제조된 나노메탈 바이오차’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

바이오차란 농업부산물이나 여러 가지 폐기 바이오매스를 열분해 시켜 만든 고탄소 물질입니다. 바이오차는 폐기물을 이용해 친환경 에너지 생산에 활용할 수 있어, 환경 오염을 저감시킬 친환경 소재로 주목받고 있습니다. 또한, 효과적인 탄소저장 매체로서 온실가스 줄일 수 있습니다. 오염물질에 대한 흡착 성능이 뛰어나 환경오염 정화 등 다방면에 활용되고 있습니다. 최근 바이오차를 이용해 하수 속 인을 제거하기 위한 연구가 진행되고 있습니다. 하지만, 일반적인 바이오차는 표면이 음전하를 띄고 있어, 하·폐수 속 음이온 형태로 존재하는 인을 제거하기 어렵다는 문제가 있습니다.

한국 해양대학교 연구팀은 표면 개질을 통해 인 흡착 성능을 향상한 폐기 해조류 기반 나노메탈-바이오차 복합재를 개발했습니다.

해조류를 수돗물에 불린 후 세척해 염류를 제거합니다. 염류가 제거된 해조류를 건조 및 분쇄하고 추가 재건조하여 바이오매스를 준비합니다. 염화 제2 철을 이용해 바이오매스를  전처리 한 뒤 열분해해 나노메탈-바이오차 복합재를 제조합니다. 표면이 나노메탈로 코팅된 바이오차는 음이온 형태의 인을 더욱 쉽게 흡착 시킵니다.

연구팀은 바이오차의 표면 개질에 따른 인 제거 효율을 비교했습니다. 일반적인 다시마 바이오차는 약 66%의 인 제거율을 보였지만, 다시마 기반의 나노메탈-바이오차 복합재는 최대 95%의 인 제거율을 보였습니다.

폐기물인 바이오매스를 이용해 효과적으로 하수 속 인을 제거할 수 있어, 수질을 개선하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.