▲이형일 교수 연구팀이 수화젤 내부에 회수된 금 나노입자를 들고 설명하는 모습 ⓒ 울산대 제공
정보화 시대를 맞아 반대급부로 전자폐기물이 쏟아지고 있다.
전자폐기물을 녹인 용액에는 다양한 금속(니켈, 구리, 철, 망간, 아연 등) 이온들이 존재하는데 이 중에 극소량으로 존재하는 금을 회수하려는 연구는 최근에 많이 진행됐지만 어려움을 겪고 있다. 낮은 금 회수율과 선택적 금 회수의 어려움에 전자폐기물 재활용 사업은 수익성이 높은 편은 아니다.
이에 울산대학교 나노에너지화학과 연구팀이 전자폐기물로부터 고순도 금 회수 기술 방법을 개발해서 화학계의 주목을 받고 있다.
울산대 나노에너지화학과 이형일 교수 연구팀이 광주과학기술원(GIST) 신소재공학부 이은지 교수팀과 공동으로 이룬 결과다. 23일 울산대 발표에 따르면, 이들은 시판되는 저렴한 단량체들로 합성된 수화젤을 이용해 전자폐기물 용액으로부터 나노입자 형태로 고순도 금을 회수하는 방법을 개발했다.
이 연구 결과를 담은 논문은 학문적 우수성을 인정받아 이달 화학분야 최고 권위지 중 하나인 화학 엔지니어링 저널 < Chemical Engineering Journal >(IF: 13.3)에 게재됐다.
울산대 이형일 교수팀은 이번 연구에서 시중에 판매되는 저렴한 단량체들을 이용해 간단하게 수화젤(물을 분산 매체로 하는 젤)을 제조했고, 이를 이용해 전자폐기물 용액으로부터 회수율 95% 이상 및 순도 23.98K 이상의 금 회수에 성공했다.
회수된 금은 벌크형태(생산된 그대로)가 아닌 수화젤 내부에 고정된 나노입자 형태로 회수됐고, 단량체들의 단순한 조합을 통해 수화젤 성분을 조절하면 다양한 크기(직경 20nm–40nm)의 금 나노입자로도 회수가 가능하다.
연구팀은 특히, 수화젤을 이용한 간단한 원스텝 금 회수 방식이라 금 회수 공정의 비용을 획기적으로 낮출 수 있으며 반영구적인 촉매 재사용이 가능해 높은 경제성을 보여 준다고 봤다.
울산대 연구팀은 "이번 연구 개발로 인해 폐기물로부터 가치가 부가된 나노입자 기반 최종 촉매 제품까지 직접 생산이 가능하기에 향후 전자 폐기물 재활용 산업 고도화 및 고부가가치화가 기대된다"고 밝혔다.