(왼쪽부터)조호준 연구원, 배정원 박사과정생, 김주영 교수.(사진=경상국립대 제공)

경상국립대학교는 자연과학대학 화학과 김주영 교수 연구팀이 수은 등 중금속으로 오염된 물을 효과적으로 정화할 수 있는 신소재를 개발했다고 11일 밝혔다.

이번 연구는 재료과학 분야에서 권위 있는 국제학술지 '스몰(Small)'(IF: 12.1)에 ‘리간드 첨가제 안정화 리간드 교환법에 의한 황 기능화 금속-유기 골격체의 수은 제거(Sulfur-Functionalized MOF via Ligand Additive-Stabilized SALE for Efficient Hg2+ Ion Removal)’라는 제목으로 게재됐다.

연구팀은 ‘금속-유기 골격체(MOF)’라는 나노소재에 수은과 잘 결합하는 황 성분을 가진 기능성 분자를 안정적으로 도입하는 기술을 개발했다. 기존에는 황 성분 도입 시 금속-유기 골격체의 구조가 쉽게 손상되는 문제가 있었으나, 리간드 첨가제를 활용한 새로운 후처리 기법으로 이를 극복하고 구조를 유지하면서 황 성분을 성공적으로 도입했다.

새로 개발한 소재는 수은을 1500mg/g 이상 흡착할 수 있으며, 다양한 수질 조건에서도 95% 이상의 높은 제거율을 보인다. 더불어 여러 금속 이온이 혼합된 복잡한 환경에서도 수은만 거의 100% 선택적으로 제거하는 성능을 보여, 실제 환경 정화에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

연구팀은 “이번 연구는 고성능 정수 소재 개발을 위한 중요한 진전이며, 앞으로 수질 오염뿐 아니라 다양한 환경 문제 해결에도 적용 가능한 실용적인 기술로 발전시켜 나갈 것”이라고 말했다. 이 연구는 경상국립대 글로컬대학사업 및 4단계 두뇌한국21(BK21) 지원사업으로 수행됐다.