나노테크놀로지란 나노영역(1-100 nm)에 있는 소재가 갖는 독특하고 새로운 특징을 이용하여 기존 기술력의 한계를 뛰어넘을 수 있는 미래형 기술입니다.
또한, 환경오염은 점차 가속화되는 도시화와 산업화에 따라 필연적으로 발생하는 인류가 해결해야 할 중요한 문제들 중 하나입니다. 환경문제는 환경정화기술의 발달을 통해 해결될 수 있으며, 나노기술이 환경기술 발전을 위한 구체적 대안으로 급부상 하고 있습니다.
세계경제포럼(World Economic Forum)은 ‘물 위기’를 28개의 글로벌 리스크 가운데 1순위로 선정하였습니다(2015년). 기후변화로 인해 가속화되고 있는 물 위기는 이미 사회문제로 까지 대두되고 있습니다. 우리 연구실(나노물처리공학연구실)에서는 이러한 물 위기를 극복하고자 나노기술과 환경기술 특히, 수질정화기술의 성공적 융합을 위해 다양한 노력을 기울이고 있으며 구체적인 연구내용은 다음과 같습니다.
오염된 물로부터 깨끗한 물을 분리해내는 역할을 하는 분리막(멤브레인)의 개발은 점점 발전하고 있는 물 정화 기술에서 그 중요성이 점차 증가하고 있습니다.
분리막은 물질의 크기에 따라서 오염물질을 분리해내는 방법으로 오염된 물속의 입자성 물질을 제거하여 깨끗한 물을 만드는데 이용되고 있습니다. 최근 다양한 환경정화기술중 분리막을 이용한 분리기술은 그 중요성이 증가하고 있으며, 이로 인해 좋은 성능(높은 물 생산량, 높은 오염물질 제거능력)을 갖는 분리막의 개발이 필수적으로 요구되고 있습니다. 분리막은 비단 물을 정화하는 공정에만 사용되는 것이 아니라 지구상의 무한한 자원인 바닷물로 부터 우리가 먹을 수 있는 음용수를 생산할 수 있고 또한 염도차를 이용하여 전기를 생산하는데도 사용될 수 있습니다.
우리 연구실에서는 분리막공정에 직접적으로 사용되는 고성능 분리막을 개발(합성)하는 연구를 수행하고 있으며, 최근 이슈가 되고있는 나노기술을 만들고자 하는 분리막에 응용하여 기존의 멤브레인보다 더욱 향상된 멤브레인을 개발하고 있습니다.
흡착기술은 전세계적으로 가장 널리 활용되는 환경정화기술입니다. 활성탄 기반의 흡착제는 비용대비 높은 효율로 수질 정화에 적합하다고 알려져 있습니다. 그러나, 활성탄으로 대표되는 미세공극(Micropore) 물질은 자연계에 널리 분포되어 있는 유기물 제거에 비효율적입니다.
이에 우리 연구실에서는 나노영가철(NZVI)을 시작으로 최근에는 유기물 및 미량오염물질 제거에 효과적인 환경맞춤형 메조공극물질의 합성 및 반응에 대해 연구하고 있습니다.
