연구성과

환경 문제로 떠오르는 미세플라스틱 활용방안 모색

국제 저명 학술지 표지 논문 선정

▲화학·화학공학 융합학과 최진섭 교수, 김용태 박사 연구팀.

화학공학과 최진섭 교수와 김용태 박사 연구팀(이하 연구팀)이 미세플라스틱 포집을 통한 에너지 소재 재활용 기술을 개발했다.

연구팀은 현재 우리 사회에 심각한 환경 문제 중 하나로 꼽히는 미세플라스틱을 이용한 재활용 기술을 개발했다. 미세플라스틱은 플라스틱이 분해되는 과정에서 생기는 아주 작은 플라스틱 조각을 말한다.

우선 철 전극을 이용한 전기 응집을 통해 수중 분산된 미세플라스틱의 포집할 수 있도록 했다. 이처럼 형성된 철·미세플라스틱 응집체는 자성을 띠고 있어 외부 자기장을 이용하면 빠르고 높은 효율로 물에서 분리할 수 있다. 포집한 폐기물인 철·미세플라스틱 응집체는 열처리를 하면 리튬이온전지의 음극 소재로 재활용할 수 있다.

연구팀은 포집한 미세플라스틱을 전구체로 활용해 철산화물 표면을 비정질 탄소로 코팅함으로써 높은 용량을 가지고 있고, 오래 가는 차세대 리튬이온전지용 음극 소재를 개발했다.

연구팀의 개발 기술은 수처리 공정을 통해 발생한 폐기물을 부가가치가 높은 에너지 저장 소재와 합성하는 게 특징이다. 환경 처리 기술과 에너지 산업 기술을 잇는 ‘순환 경제’를 새롭게 제시하고 있다.

이번 연구는 한국연구재단의 ‘중견연구자 지원사업’과 한국산업기술진흥원의 ‘기능성 유무기 복합소재 실용화 전문인력양성사업’, ‘이차전지산업 기술인력양성사업’의 지원으로 진행됐다. 연구 결과가 담긴 논문은 재료 분야 국제 저명 학술지인 Advanced Science(IF 17.521) 2023년 8호의 표지 논문으로 선정됐다.

최진섭 화학공학과 교수는 “환경 및 에너지 문제는 인류가 당면한 중요한 이슈”라며 “이번 연구성과가 환경 문제와 에너지 문제를 동시에 해결하는 중요한 계기가 되길 기대한다”라고 밝혔다.