희토류 회수의 혁신, 나노 섬유로 산업 폐수 문제 해결 기대

한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구단 최재우 박사팀은 폐기된 영구자석 속 희토류 금속을 회수할 수 있는 나노 구조 섬유를 개발하였다. 이 섬유는 아크릴 섬유를 기반으로 하여 금속-유기 구조체와 결합한 형태로, 용액 속의 희토류를 흡착하여 효과적으로 회수할 수 있다.

연구팀에 따르면, 이 나노 섬유는 영구자석을 녹인 용액에서 희토류를 최대 4.3배 더 많이 회수할 수 있는 능력을 지니고 있다. 특히, 실험 결과 1g당 네오디뮴(Nd) 468.60㎎, 디스프로슘(Dy) 435.13㎎을 흡착하여 세계 최고 수준의 성능을 기록했다. 이러한 성능은 기존의 희토류 흡착 소재에서 기록된 수치보다 월등히 높다.

이 나노 섬유는 다양한 산업 폐수에서도 효과적으로 희토류를 회수할 가능성을 보여주고 있다. 연구진은 이 소재가 폐영구자석뿐만 아니라 광산 배수와 같은 다른 산업 폐수에서도 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있으며, 겉 모양이나 성질의 변화가 용이하여 다양한 환경에 적용할 수 있는 장점이 있다.

최재우 박사는 이번 개발이 기존 입상 흡착 소재를 대체할 수 있는 기술이라고 강조하며, 성능과 경제성, 생산성이 뛰어나 디지털 인프라 폐기물에서 자원을 추출하는 생태계를 활성화할 수 있을 것이라고 언급했다. 또한, 이 소재는 반응기 내부에서의 압력 강하를 줄여 회수 에너지 효율을 높일 수 있어 자원 재활용에 기여할 것으로 기대된다.

이 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 파이버 머티리얼즈(Advanced Fiber Materials)'의 최신호에 발표되었으며, 향후 산업 폐수에서 희토류와 같은 유용 자원을 선택적으로 회수하는 기술로 확장될 수 있다는 점에서 그 활용 가능성이 주목받고 있다. 정영균 박사후연구원은 이 기술이 탄소 중립과 희토류 산업에 긍정적인 영향을 미칠 것이라고 덧붙였다.

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