국내 연구진이 금 회수 공정비용과 시간을 대폭 줄인 금 재자원화 소재 개발에 성공했다.
한국과학기술연구원(KIST)은 물자원순환연구단 최재우·정경원 박사(교신저자) 연구팀이 금 회수 공정에 쓰이는 저비용, 고효율 캡슐형 소재를 개발했다고 5일 밝혔다.
우리나라는 다양한 산업에서 귀금속에 대한 소비량이 점점 늘고 있으나 금속 자원의 99.3%를 수입에 의존하고 있어 폐기물에서 귀금속을 추출해 산업 원료로 재공급하는 ‘도시 광산’ 기술 개발이 주목받고 있다.
특히 배터리, 전기자동차, 신재생 에너지 등의 분야에서 다양하게 쓰이는 금은 한정된 양과 높은 가격으로 인해 재자원화 기술 개발이 시급하다.
연구진은 다층으로 이뤄진 내부 구조를 원형의 고분자 껍질로 감싼 소재를 제작했다. 다층으로 이루어진 내부 구조에는 금 이온에만 반응하는 기능기를 도입해 14종의 이온과 3종의 부유 고형 물질이 공존하는 조건에서도 고분자 껍질을 통과한 금을 안정적으로 회수할 수 있게 했다.
연구진은 금 이온을 캡슐 내부에 가둬 회수하기 때문에 기존 흡착 소재와 비교해 회수 효율이 높다고 강조했다.
이번에 개발된 소재의 금 회수효율은 세계 최고 수준인 99.9%라고 연구진은 설명했다.
아울러 해당 소재는 10회 재이용해도 동일한 회수 효율을 유지했으며 용매교환법을 기반으로 대량 생산도 가능하다고 부연했다.
논문 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “다양한 산업에서 발생하는 폐기물에서 금속 자원을 선택적으로 회수·정제할 수 있는 친환경 공정 개발의 기반이 될 것”이라고 기대했다.
이번 연구 결과는 화학공학 분야 국제 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널'(Chemical Engineering Journal) 최신호에 게재됐다.