폐기물에서 금 99.9% 회수하는 소재 개발

국내 연구팀이 폐기물로부터 귀금속 회수율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다.

 

한국의 1인당 금속자원 소비량은 OECD 최고 수준이며, 신재생에너지, 헬스케어, 반도체 등 다양한 산업에서 귀금속에 대한 소비량은 점점 증가하고 있다. 하지만 한국은 금속자원의 99.3%를 수입에 의존한다.

 

특히 귀금속 중에서도 금은 배터리, 전기자동차, 신재생에너지 등 다양한 분야에서 쓰이고 있으나 한정된 양과 높은 가격으로 항상 큰 변수가 되고 있다. 이러한 이유에서 과학자들은 전 세계적으로 폐기물에서 귀금속을 추출하는 ‘도시광산’에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다. 하지만 폐자원을 활용해 고순도의 금을 추출하는 기술의 대부분은 다량의 화학물질과 고온의 에너지를 필요로 해 문제점이 많은 상황이다.

 

최근 한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구단 연구팀이 세계최고 수준인 99.9% 회수효율의 금 회수공정을 개발했다. 연구팀은 고분자 껍질이 여러 층으로 이루어진 내부 구조를 감싸고 있는 캡슐형 소재를 개발했다. 이 소재는 금 이온을 캡슐 내부에 가둬 회수하기 때문에 기존 흡착 소재들과 비교해 회수 효율이 높다. 또 고분자 껍질이 금 이온만을 통과시키고 다른 고형물질은 통과시키지 않기 때문에 내부 구조가 막히지 않는다는 장점도 있다.

 

연구에 참여한 정영균 KIST 박사후연구원은 “이번 연구결과는 자동차, 석유화학 등 다양한 산업에서 발생되는 폐기물과 귀금속 스크랩으로부터 금속자원을 선택적으로 회수 및 정제 가능한 국내 최초 친환경 공정 개발의 기반이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다. 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)’ 최신호에 게재됐다.