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[IT뉴스]영원한 화학물질, 물속에서 1000배 빨리 없앤다

온카뱅크관리자

2025-10-30 11:17:32

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">KAIST·부경대·라이스대 국제 공동연구팀, 초고속 정수 신소재 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="Xza7kgztL7">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c78290206d519162fcfa7223c5a6a955b0eed2fd81193c81084770de0de6fcf0" dmcf-pid="ZqNzEaqFMu" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="KAIST·부경대·라이스대 국제 공동연구팀은 구리–알루미늄 이중층 수산화물(Cu–Al LDH)을 이용해 물속 ‘영원한 화학물질(PFAS)’을 기존보다 1,000배 빠르게 제거하는 신소재를 개발했다. 왼쪽부터 김건한 부경대 교수, 정명균 라이스대 연구원, 강석태 KAIST 교수, 마이클 웡 라이스대 교수. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/30/dongascience/20251030111143457vsup.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="GfUwBprNeq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/30/dongascience/20251030111143457vsup.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            KAIST·부경대·라이스대 국제 공동연구팀은 구리–알루미늄 이중층 수산화물(Cu–Al LDH)을 이용해 물속 ‘영원한 화학물질(PFAS)’을 기존보다 1,000배 빠르게 제거하는 신소재를 개발했다. 왼쪽부터 김건한 부경대 교수, 정명균 라이스대 연구원, 강석태 KAIST 교수, 마이클 웡 라이스대 교수. KAIST 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="bca9a84558d2b96972a304c6ef13d45535a57a66f3ed4b89616bfa8e9071202d" dmcf-pid="5BjqDNB3JU" dmcf-ptype="general">프라이팬 코팅제나 방수 옷, 반도체 공정 등에 쓰이는 ‘과불화합물(PFAS, Per- and Polyfluoroalkyl Substances)’은 한 번 만들어지면 거의 분해되지 않아 ‘영원한 화학물질(forever chemicals)’로 불린다. 문제는 이 물질이 하천과 수돗물에 퍼져 사람 몸에 쌓이면 면역력 저하, 성장 저해, 신장암 같은 질병을 일으킬 수 있다는 점이다.</p>
          <p contents-hash="2c4c0f104759add2e9c45f70f777653901b7f8326c537e61c7d6e518d2496fed" dmcf-pid="1bABwjb0Jp" dmcf-ptype="general">KAIST는 강석태 건설 및 환경공학과 교수팀이 김건한 부경대 교수, 마이클 웡 미국 라이스대 교수, 옥스퍼드대·버클리국립연구소·네바다대 연구팀과 함께 물속 PFAS를 기존보다 최대 1000배 빠르게 없애는 정수용 신소재를 개발했다고 30일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’에 9월 25일 표지 논문으로 게재됐다. </p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a9ad4bd5ed04f208c5f5292c6084498d86308e9d379d920ad273ab609d95cbbd" dmcf-pid="tKcbrAKpn0" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’ 9월 25일자 표지에 실린 KAIST–부경대–라이스대 공동연구 성과 이미지다. Advanced Materials 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/30/dongascience/20251030111144811vjgz.png" data-org-width="680" dmcf-mid="HicbrAKpJz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/30/dongascience/20251030111144811vjgz.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’ 9월 25일자 표지에 실린 KAIST–부경대–라이스대 공동연구 성과 이미지다. Advanced Materials 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="5c53045d3abe1299d6313f23452fe8780175a8006ec649dc7acd871a29819de4" dmcf-pid="F9kKmc9UR3" dmcf-ptype="general">연구팀이 만든 물질은 ‘구리(Cu)’와 ‘알루미늄(Al)’이 결합된 점토 형태의 이중층 수산화물(LDH)로 PFAS를 매우 빠르게 흡착한다. 특히 대표 오염물질인 퍼플루오로옥탄산(PFOA)을 수 분 만에 제거할 정도로 반응 속도가 빠르다. 이는 활성탄보다 100배, 이온교환수지보다 10배 이상 빠른 수준이다.</p>
          <p contents-hash="8cfc50933fa1cefd3e7dadb2a4eb01dc2c4774d78f7364f39e3a8bb89b75c164" dmcf-pid="34rfCw4qiF" dmcf-ptype="general">PFAS는 탄소(C)와 플루오르(F)가 강하게 결합한 인공 화합물로 절연성과 내열성이 뛰어나 프라이팬 코팅제, 방수 의류, 윤활유, 반도체 공정, 군수·우주 장비 등 다양한 산업에 폭넓게 쓰인다.<br> 하지만 사용과 폐기 과정에서 쉽게 환경으로 유출되어 토양·물·대기를 오염시키며, 식품이나 공기를 통해 인체에 축적된다.</p>
          <p contents-hash="f2a092fffbd386ac0d9f0fa097840ba036c471bd076a13a4d1795dbb58ae2fce" dmcf-pid="08m4hr8BRt" dmcf-ptype="general">2020년 조사에 따르면 미국 수돗물의 45%, 유럽 하천의 50% 이상에서 PFAS 농도가 환경기준을 초과했다. 이 물질은 체내에 들어오면 거의 배출되지 않아 장기간 건강에 악영향을 준다.</p>
          <p contents-hash="55bc69e0a305422a6049dd9a00bba81c42d47518fd6a55709416cc224751d8ac" dmcf-pid="p6s8lm6bM1" dmcf-ptype="general">이에 따라 ‘유럽연합(EU)’은 산업 전반에서 PFAS 사용을 단계적으로 금지했다. 미국은 2023년부터 제조·수입업체 보고를 의무화했다. 2024년에는 대표 물질인 PFOA와 PFOS의 음용수 기준을 1리터당 4조분의 1그램인 4ppt로 강화했다.</p>
          <p contents-hash="27755bdc1f3db07a872f42fa08655fbe2a35de8d1e6cce058d2d32cdad1f0f3f" dmcf-pid="UPO6SsPKR5" dmcf-ptype="general">연구팀은 흡착된 PFAS를 안전하게 분해하는 ‘열처리 기술(heat treatment process)’도 함께 개발했다. LDH 소재를 탄산칼슘과 함께 가열하면 독성 가스가 나오지 않으면서 ‘불화칼슘(CaF₂, Calcium Fluoride)’으로 변해 안정화된다. 소재는 손상되지 않아 최소 6회 이상 재사용할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="69d321ce3ff7687d69d28d341291922b7df8bc70926186292d5cb256717f5300" dmcf-pid="uQIPvOQ9nZ" dmcf-ptype="general">강석태 KAIST 교수는 "산화 실험 과정에서 기존 방식과 비교할 수 없을 만큼 높은 제거율이 관찰됐고 이를 규명하며 구리–알루미늄 이중층 수산화물(Cu-Al LDH)이 PFAS에 특화된 초고효율 흡착제임을 알게 됐다"고 말했다.</p>
          <p contents-hash="c9447b0786ff8e8dce12c30f061eae6f835b5c787729d5686f87ad70af685dfa" dmcf-pid="7xCQTIx2MX" dmcf-ptype="general">그는 "과학적 난제는 협력과 우연한 발견에서 풀린다는 사실을 보여주는 사례"라며 "이번 성과는 PFAS의 포획-열분해-재생을 아우르는 세계 최초의 친환경·지속가능한 종합 해법"이라고 평가했다. 이어 "기존 정수·폐수처리 시설에 즉각 적용할 수 있고, 라이스대에서 연구 중인 보론 광촉매 기술과 결합하면 대규모 수처리 시설에도 활용 가능한 획기적 기술이 될 것"이라고 덧붙였다.</p>
          <p contents-hash="7818167df45314be2546f749ae0baebb021c1fce119f392b94e9e6588c8fc5b1" dmcf-pid="zMhxyCMVdH" dmcf-ptype="general">[조가현 기자 gahyun@donga.com]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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