산림청 국립산림과학원은 나무에서 얻은 나노 셀룰로스(CNC)를 이용해 유해 중금속인 '6가 크롬'(CrVI)을 더 많이 흡착할 수 있는 고성능 흡착 소재를 개발했다고 밝혔다.

30일 국립산림과학원에 따르면 기존에 알려진 흡착 소재는 다공성 실리카 기반 소재로, 이번에 개발된 나노 셀룰로스 기반 흡착제는 이보다 최대 4배 더 많은 6가 크롬을 제거하는 것으로 나타났다.

6가 크롬은 주로 산업공정에서 발생하며 인체에 노출되면 세포막을 즉각적으로 관통해 간, 신장, 비장 등에 축적되고, 장기 노출되면 호흡계 암 등을 유발하는 독성물질로 알려져 있다.

▲ 고분자 그래프팅 기술 매커니즘

국립산림과학원 연구팀은 크롬 흡착성능이 우수한 고분자(poly acryloyl hydrazide)를 나노 셀룰로스 표면에 접합(polymer grafting)시키고, 부착된 고분자의 길이를 조절하는 방법으로 흡착 효율을 획기적으로 높였다.

나노 셀룰로스 흡착제는 다른 기능성 물질을 쉽게 접합시킬 수 있고 타 천연소재와 비교해 비 표면적(부피당 표면적)이 넓은 장점이 있다. 재활용성이 높아 산업화 가능성도 크다.

국립산림과학원 목재화학연구과 권재경 박사는 "산업단지 하천에 대한 중금속 모니터링과 오염물질 배출 감시체계가 강화되고 있다"며 "이번 연구 결과는 중금속 사용, 배출, 정화 관련 산업 전반에 다양한 방식으로 활용될 것"이라고 기대했다.

국립산림과학원과 이정현 고려대 교수팀 공동 연구로 진행된 이번 결과는 세계 환경과학 분야 톱10 저널인 '저널 오브 해저더스 머티리얼스'(Journal of hazardous materials) 최신 호에 게재됐다.

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