산업 전반에 쓰이는 희소 귀금속인 팔라듐을 높은 효율로 회수하는 기술이 개발됐다.한국과학기술연구원(KIST)은 최재우 책임연구원, 수소·연료전지연구단 김진영 책임연구원 연구팀이 티타늄 기반 맥신 물질로 친환경 팔라듐 회수 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.
팔라듐은 매우 적은 양으로 뛰어난 촉매 역할을 하는 백금족 물질이다. 금, 은, 백금과 함께 ‘세계 4대 귀금속’으로도 불린다. 스마트폰, 반도체 생산 공정 등 다양한 산업과 일상 제품에 쓰인다. 가솔린 차량의 불완전연소에서 배출되는 일산화탄소 등을 물로 바꿔 환경오염을 줄이는 역할도 한다. 하지만 생산지가 일부 국가 에 집중돼 공급이 불안정하다. 각종 전자제품 폐기물에서 회수하려 해도 산업 현장에서 효율적으로 뽑아낼 기술이 부족해 상당량이 그대로 폐기되고 있다.
연구팀은 맥신 나노소재 표면에 비포화 산소를 가진 산화티타늄 나노클러스터를 높은 밀도로 배치한 얇은 시트 형태 물질을 개발했다. 이 소재는 30분 만에 g당 팔라듐을 1983㎎ 흡착하는 성능을 보였다. 수백 분 이상 긴 시간에 1000㎎ 이하 흡착 성능을 보이는 기존 흡착재보다 뛰어난 성능이라고 연구팀은 설명했다. 또 10회 이상 반복 사용해도 효율 90%를 유지한다고 연구팀은 덧붙였다. 상온에서 쓸 수 있고 강산성 약품이 필요하지 않아 탄소 배출을 80% 이상 절감할 수 있는 것도 특징이라고 했다.
이번 연구는 지난달 12일 국제학술지 ‘어드밴스트 펑셔널 머티리얼스’ 안쪽 표지논문(사진)에 실렸다. 최 책임연구원은 “폐촉매나 전자제품 폐기물 속에 버려지던 귀금속을 쉽게 회수할 수 있는 기술”이라며 “모듈형 회수 시스템을 설계해 상용화 가능성을 높일 계획”이라고 말했다. 이번 연구는 KIST 주요 사업 및 태양광 패널 재활용 기술 개발 명목으로 과학기술정보통신부와 기후에너지환경부가 연구비를 지원했다.
강경주 기자 qurasoha@hankyung.com
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