한국연구재단은 한국과학기술연구원 최재우 박사 연구팀이 산업폐수에서 구리를 효과적으로 회수할 수 있는 흡착제를 개발했다고 20일 밝혔다.

연구팀은 구리 이온이 2차원 표면에서 3차원 결정으로 자라나는 핵심 메커니즘을 규명하고, 이 과정을 그대로 구현하는 '구리 재배 캡슐'을 설계했다.

쌀알 크기 캡슐 내부에 3차원 방사형 구조를 다층적으로 배치해 구리 이온이 빠르게 흡착된 뒤 캡슐 안에서 구리 결정으로 성장하도록 유도했다.

이 캡슐은 기존 소재 성능 대비 약 2배 향상된 흡착 용량을 기록했고, 7회 반복 사용 후에도 성능 저하는 6.4% 이내, 50일 연속 운전에서도 구조적·기능적 안정성을 유지함을 확인했다.

이 기술은 복잡한 산업폐수와 전자폐기물에서 구리만을 선택적으로 회수할 수 있어 급증하는 구리 수요 속에서 안정적인 자원 확보에 기여할 것이라고 연구팀은 설명했다.

산업 현장에서 바로 적용할 수 있는 고내구성·고선택성 회수 공정을 구현, 반복 재생이 가능해 운영 비용을 크게 절감할 수 있다고 덧붙였다.

최재우 박사는 "캡슐 내부에서 성장한 순도 높은 구리 결정은 촉매·전극 등 고부가가치 소재로 재활용될 수 있다"며 "단순한 오염 제거를 넘어 폐수를 자원으로 전환하는 친환경 순환 시스템 구축에 핵심적 역할을 할 것"이라고 말했다.

연구 성과는 재료화학 분야 국제학술지 '어드밴스드 컴퍼지트 앤 하이브리드 머티리얼즈'에 지난달 1일 게재됐다.