한국과학기술연구원(KIST)은 물질구조제어연구센터 김종식 박사팀이 기존 '철'(Fe) 기반 촉매보다 분해성능이 9배 높은 하수·폐수 정화용 니켈 촉매를 개발했다.

산업현장에서 나오는 하수와 폐수를 방류하려면 속에 포함된 염료와 항생제 등 오염물을 우선 제거해야 한다. 오염물 분해과정에는 강력한 산화제인 '라디칼'(Radicals)을 이용하는데, 이 물질을 생성하려면 촉매가 필요하다.

촉매로는 지금껏 철 기반 재료를 이용해왔는데, 이런 철 촉매는 오염물 분해 효율이 낮은 데다 한 번밖에 쓰지 못한다는 단점이 있다.

▲ KIST 물질구조제어연구단 김종식 박사팀 연구원이 니켈황화물 촉매로 저비용, 고효율로 물 속 오염물을 정화하는 실험을 하고 있다.

연구진은 이런 한계를 극복하고자 철을 대신할 금속 소재를 탐색했고, 그 결과 니켈황화물이 촉매로서 우수한 성능을 보임을 확인했다.

니켈황화물 촉매는 철황화물 등 철 기반 촉매보다 오염물 분해성능이 약 9배, 라디칼 생산성은 3배 정도 더 높았다. 정화 과정에서 촉매를 여러 번 사용하는 것도 가능했다.

김종식 박사는 "상용화를 위해 니켈황화물 촉매의 표면 개선에 대한 연구를 진행할 계획"이라고 밝혔다.

연구 결과는 국제학술지 '응용 촉매 B : 환경'(Applied Catalysis B: Environmental) 지난달 14일 자(온라인)에 실렸다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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