[이미디어= 황원희 기자] 중국 연구진이 물속에 남아 있는 금속 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있는 저비용 바이오차 소재를 개발했다. 이 기술은 산업 폐수 정화와 환경 안전 개선에 새로운 가능성을 제시한다.

선양농업대학 연구팀은 페로망간 산화물로 개질한 바이오차가 기존 수처리 기술로는 제거하기 어려운 구리-구연산염 복합체를 효율적으로 흡착한다는 사실을 밝혔다. 이번 연구 결과는 저널 Biochar X에 게재됐다.

구리-구연산염 복합체는 산업 폐수에서 흔히 발견되는 금속-유기 화합물로, 생태계에 축적되며 심각한 환경·건강 문제를 유발한다. 연구 공동저자인 판원홍 베이항대학교 교수는 “이러한 금속 착물은 자유 금속 이온보다 훨씬 안정적이어서 자연적으로 분해되지 않는다”며 “이를 제거하기 위한 단순하고 효율적이며 재사용 가능한 흡착제를 개발하는 것이 목표였다”고 설명했다.

연구팀은 코코넛 껍질에서 얻은 바이오차에 철과 망간 산화물을 결합해 새로운 복합 재료를 개발했다. 열처리 과정을 거친 이 물질은 나노 입자층으로 덮여 있어 오염물질을 끌어당기는 활성 부위를 다수 형성했다.

실험 결과, 이 개질 바이오차는 리터당 10mg의 구리 용액에서 99.5%의 구리 제거율과 92.6%의 유기탄소 감소율을 달성했다. 흡착 과정은 화학적 결합과 물리적 포집이 동시에 작용했으며, 다공성 구조와 표면의 산소 작용기, 금속 산화물이 구리-구연산염 복합체를 강하게 붙잡는 역할을 했다.

또한 이 바이오차는 다양한 pH 조건과 다른 이온이 존재하는 환경에서도 안정적으로 작동해 실제 폐수 처리에 적용 가능성이 높다는 평가를 받았다.

연구진은 “이 소재는 간단한 제조 과정과 높은 안정성을 갖춰 대규모 산업 폐수 정화뿐 아니라 자연수계와 토양 내 금속 오염 방지에도 활용될 수 있다”고 말했다.

연구팀은 앞으로 이 물질의 재생 및 재사용 주기, 그리고 다른 금속-유기 복합체에 대한 적용 가능성을 추가로 검증할 계획이다.

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