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페인트·접착제 관련 발암물질 맞춤형 '공기정화 신기술' KIST서 개발

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작성자 운영관리자 조회조회 : 787회 작성일 2023-09-27 16:02:38

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(사진=KIST)

 

한국과학기술연구원(이하 KIST)은 친수성과 소수성 모두를 갖고 있어 기존 활성탄 기술로 제어가 어려웠던 양극성 휘발성 유기화합물을 효율적으로 흡착할 수 있는 새로운 흡착제 원천기술을 개발했다고 발표했다.

 

이를 통해 페인트, 접착제 등 일상용품에 포함된 휘발성 유기화합물로 인한 호흡기 질환, 두통, 암 등 건강 문제를 일정 부분 해소할 수 있을 것으로 기대된다.

 

연구팀은 흑연과 철의 표면 산화 정도를 정밀하게 제어함으로써 산화그래핀-철산화물 융합구조를 합성해 흡착제를 만들었다. 그 결과 표면에 산소 작용기와 철산화물이 증가해 양극성 휘발성 유기화합물에 대해 높은 흡착력을 보였다. 연구팀이 개발한 흡착제는 기존 활성탄 흡착제보다 양극성 휘발성 유기화합물에 대해 최대 15배 향상된 흡착 효율을 보였다.

 

또한 흡착제 표면 내 산소작용기 및 철산화물 비율을 조절하면 오염물질의 특성에 따라 제거 기능성을 최적화시킬 수도 있다는 사실도 밝혔다. 활성탄 흡착제로는 제어가 어려웠던 케톤류 물질 4종에 대한 테스트를 진행한 결과 탄소사슬이 적을수록 낮은 흡착 효율을 보인다는 것을 확인했다. 여기에 흡착 제에 산소 작용기와 철산화물 함유량을 증가시켜 해당 케톤물질을 효과적으로 제거할 수 있었다.

 

또한 흡착제와 휘발성 유기화합물 분자 사이에서 수 나노미터 이하 거리의 전자 이동 현상을 분석해 오염물질의 모양과 흡착 경향성 간의 연관성을 최초로 찾아냈다. 이를 이용하면 우리 주변에 존재하는 다양한 대기 유해인자들에 대한 맞춤형 탐지·제어 기술 개발이 가능해질 것으로 기대를 모으고 있다.

 

KIST 관련 관계자는 “흡착제의 흡착 성능과 재생 효율을 높이는 것에 초점을 둔 기존 연구들과는 달리 흑연, 철과 같이 구하기 쉬운 재료만으로 기존 흡착제의 한계를 뛰어넘는 새로운 소재를 개발해 상용화 가능성이 높다고 판단된다”고 말했다.