[과학기술면톱] 폐수 중금속 여과 수지 개발 .. 화학연구소

먹는 물이나 산업폐수속에 포함된 각종 중금속만을 선택적으로 흡착 처리할수 있는 고효율의 킬레이트수지가 개발됐다. 한국화학연구소 고분자연구부 박인환박사팀은 석유화학계열의 고분자소재에킬레이트성질을 갖는 원소를 결합시켜 원하는 중금속만을 골라 흡착할수 있는 직경 0.1~1mm크기의 입자모양 킬레이트수지를 개발, 국내외 업체에 기술이전을 추진하고 있다고 15일 밝혔다. 킬레이트란 거미줄처럼 낯선 물체를 붙잡는다는 뜻으로 킬레이트수지는 원료수지에 질소 인 유황 산소등 공유결합하지 않은 전자쌍을 갖는 원소를 적절히 배합시켜 원하는 중금속만을 포집할수 있도록 만든것이다. 박박사팀이 개발한 킬레이트수지는 킬레이트성질을 갖는 원소가 기반고분자구조에서 요철을 이루도록 효율적으로 배치하고 산이나 알칼리용액에서도 잘견딜수 있는 구조를 갖도록 설계한게 특징이다. 또 친수성 비중(1.3~1.4정도) 가교도및 표면적을 적절히 조절해 킬레이트 성질이 충분히 발휘되도록 했다. 이와함께 화학반응에 의한 변형으로 흡착효율이 떨어지지 않도록 해 흡착된중금속을 떨어낸 뒤 몇번이고 재사용할수 있도록 고안했다. 이 수지에 가장 잘 흡착되는 중금속은 납 수은 우라늄 카드뮴 구리 코발트니켈 크롬등이며 pH 4.27, 21.2PPM(2.12mg/g)농도의 각종 중금속용액을 단번에 완벽히 정수처리할수 있는 것으로 실험됐다. 또 재생능력도 우수해 10회이상 반복사용해도 원래의 흡착력을 갖는 것으로나타났다. 현재 가장 뛰어난 킬레이트수지로는 우라늄흡착에 쓰이는 아미드옥심수지가꼽히는데 이는 산이나 알칼리에 노출되면 한번만 써도 흡착률이 70%이상 떨어지는 것으로 알려져 있다. 박박사팀이 이번에 개발한 킬레이트수지는 음용수의 미네랄성분은 그대로유지하면서도 중금속만을 선택적으로 제거하고 도금 인쇄 전자공장과 광산병원 도시쓰레기 발전소폐수중의 중금속제거 또는 귀금속 회수 금속정련공장의 공정단축을 위한 특정금속제거 등의 용도에 활용될수 있을 것으로 기대되고있다. 또 미량의 철 칼슘 마그네슘 아연등을 흡착시켜 농업분야에서 미네랄보급수단으로 사용할수 있으며 식품.의약품분야의 아미노산 핵산분리정제, 캔 음료수병 파이프류의 세정제및 방청제로는 물론 방사성물질 세정에도 쓰일수 있을 것으로 전망되고 있다. 일본의 전문가들은 2000~2010년중 연간 800억~1,000억엔의 시장규모를 형성할 것으로 예상하고 있으며 우리나라 역시 환경기준이 날로 강화되는 추세에맞춰 시장규모가 급증할 것으로 보인다. (한국경제신문 1996년 12월 16일자).