서강대 연구팀, 고온·유기용매 없이 희소금속 회수 가능한 섬유형 MOF 흡착제 개발

서강대학교 화공생명공학과 이종석 교수 연구팀(제1저자: 이호준 박사과정, 이철 석사과정)이 상온 수용액 조건만으로 희소금속을 효율적으로 회수할 수 있는 섬유형 금속유기골격체(MOF) 흡착제를 개발했다.

연구팀은 ‘MOF-808’을 중공섬유 구조 내부에만 선택적으로 성장시키는 기술을 적용해, 납(Pb²⁺), 니켈(Ni²⁺), 코발트(Co²⁺) 등 폐수 속 금속이온을 효과적으로 흡착할 수 있는 섬유형 복합 소재를 제작했다. 기존 분말 형태 흡착제와 달리 이 소재는 산업현장에서 재사용과 회수가 용이하며, 구조도 안정적이다.

연구진은 섬유 재료인 폴리아크릴로니트릴(PAN)을 화학적으로 처리해 MOF가 잘 붙을 수 있는 반응성 표면을 만들고, 안쪽에만 MOF가 성장하도록 설계했다. 여기에 금속 이온과 결합하는 EDTA 기능기를 추가해 흡착 성능을 극대화했다.

이번 연구는 배터리와 전자제품 생산 공정에서 발생하는 폐수 속 유해 희소금속을 안전하게 회수하고, 자원으로 재활용할 수 있는 가능성을 열었다는 점에서 주목된다.

연구 성과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘Advanced Science’ 저널에 ‘Scalable Hollow Fiber Adsorbents for Metal Ion Recovery via Selective In-Pore MOF-808 Growth under Aqueous Conditions’ 제목으로 11월 7일자 온라인에 게재됐다.

이번 연구는 한국연구재단(NRF), 한국에너지기술평가원(KETEP), 과학기술정보통신부(MSIT)의 지원을 받아 수행됐다.