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고분자 겔에 의한 중금속 고효율 회수

전문가 제언: ○ 중금속은 독성이 강하기 때문에 이용 후 충분히 정화되지 않고 폐액이 환경 중에 유출되면 심각한 공해문제를 일으킨다. 최근 유해 이온에 대한 인식이 커져 환경으로의 유출방지에 관한 연구와 기술이 진보하고 있다.

○ 본 문헌에서는 고분자 겔을 이용한 중금속회수를 위한 흡착 탈착 특성을 소개하고 있다. 고분자 겔에 의한 방법은 특수한 설비가 필요치 않고 간단한 처리로 중금속의 고효율 제거가 가능하다. 중금속과 작용기의 적절한 조합에 의해 중금속의 탈착도 가능하다. 중금속의 자원 재이용이 가능하고 고분자 겔을 흡착재료로 사용함으로서 반복사용이 가능한 순환형 시스템으로서의 개발이 기대된다.

○ 유출된 유해중금속 회수방법에 관한 연구와 기술개발은 사회적 급선무이다. 더욱이 천연에서 산출되는 광물에서 유래하는 유용자원인 중금속은 대량으로 공업생산에 이용된 후에 매립함으로서 생산활동으로부터 격리되기 때문에 사실상 소비만 이루어진다고 할 수 있다. 제한된 자원으로서의 중금속고갈 문제도 발생하고 있다.

○ 고분자 겔은 용매와 고분자 망상구조로 구성된 복합체이고 양자의 상호작용에 의해 흥미로운 성질을 나타낸다. 고분자 겔을 사용하여 중금속 회수가 가능하다. 양과 음의 중금속 이온이 혼재되어 있는 경우에도 고분자 겔의 선택에 따라 각각의 중금속 이온의 분별 회수도 가능하다.

○ 고분자 겔의 곁사슬(side chain)에 기능성을 갖는 것 중에는 외부환경의 영향으로 인한 용매와 망상구조 고분자의 상호작용 밸런스변화에 의해 체적을 높일 수 있다. 이 현상은 고분자 겔의 체적 상전이로서 알려져 있으나 흥미로운 것은 육안으로는 볼 수 없는 하나의 고분자의 미시적 변형이 가교점을 통해 전달되어 최종적으로는 전체적인 마크로(macro) 변형을 일으킨다. 이 성질은 액추에이터(actuator)나 센서 등 스마트재료로서의 관점에서 흥미를 모으고 있다.

저자: Kazuhiro Hara, Tetsuaki Nishida
자료유형: 학술정보