한국과학기술연구원KIST은 최재우 물자원순환연구단 책임연구원과 김진영 수소·연료전지연구단 책임연구원이 티타늄 기반 나노시트 기반 팔라듐 회수 기술을 개발했다. 연구팀은 맥신 기반 나노시트에 비포화 산소를 가진 산화타이타늄 나노클러스터를 고밀도로 배치한 소재를 개발했다. 이 소재는 30분 만에 g당 1983mg의 팔라듐을 흡착하는 세계 최고 수준 성능을 보였다. 기존 흡착재보다 수백 분 이상 긴 시간에 1천mg 이하 흡착 성능을 유지한다.
연구소는 약산성 환경에서도 팔라듐을 고순도로 회수할 수 있다고 밝혔다. 강산성 약품이나 전력 공급이 필요 없어 상온에서 작동 가능하다. 회수된 팔라adium-나노시트 복합체는 10회 이상 반복 사용해도 90%의 회수 효율을 유지한다. 회수된 팔라듐은 다시 수소 발생 촉매로 재활용 가능하다. 이로 인해 귀금속 완전 순환 시스템 구현이 가능하다.
최재우 책임연구원은 “폐촉매나 전자폐기물 속에 버려지던 귀금속을 손쉽게 회수할 수 있게 함으로써, 국내 자원순환 체계의 자립화와 귀금속 수입 의존도 감소에 기여할 수 있는 기술적 전환점이 될 것”이라고 말했다. 김진영 책임연구원은 “회수된 팔라듐이 단순히 재활용되는 수준을 넘어 고효율 수소를 생산하는 전기화학 전극촉매 소재로 적용 가능함을 확인했다”고 설명했다.
이번 연구는 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈’ 최신 호에 실렸으며, 저널 맨 뒷표지 안쪽 면을 장식했다. KIST는 기술을 모듈형 회수 시스템으로 상용화할 계획이다. 정유·석유화학·자동차·수소연료전지 등 산업과 스마트폰·회로기판 등 전자폐기물에 포함된 팔라듐 회수에도 적용 가능하다. 기술은 탄소 배출을 80% 이상 절감할 수 있으며, 전력 사용 없이도 반복 사용이 가능해 산업적 가치가 높다.
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