서울대 공대는 이병호 박사과정과 백영빈 박사(공동 제1저자)가 탄소나노튜브를 이용해 세계에서 제일 빠른 투수율을 지닌 멤브레인을 개발했다고 20일 밝혔다.
CNT(Carbon nanotube, 탄소나노튜브) 멤브레인이란 특정물질을 선택적으로 투과시키는 막이다. 공극 크기가 수 나노미터에서 수십 나노미터가량이다.
연구팀은 CNT 외벽을 기계적으로 밀집화해 공극 크기를 조절하면서 플라즈마 기술을 도입했다. CNT 내벽까지 공극으로 이용할 수 있도록 하면서 동시에 멤브레인 표면에 친수적 성질을 도입해 물 분자가 더 쉽게 접근할 수 있도록 제조했다. 실험 결과 기존 상용 고분자 막의 수십, 수백배에 달하는 빠른 투수율을 나타냈다.
연구팀은 이 멤브레인을 ‘CNT 월(Wall) 멤브레인’이라 이름을 붙였다. CNT 월 멤브레인은 공극 크기가 줄어도 CNT 내벽의 빠른 물 흐름을 이용해 투수율이 빨라지는 것을 실험적으로 입증했다. 공극 크기를 약 7나노미터부터 38나노미터까지 조절할 수 있으며 오염에도 저항성이 강하다는 장점이 있다.
윤제용 교수는 “이번 연구는 환경기술에 나노기술을 융합해 새로운 패러다임을 개척한 결과”라며 “원천기술 개발로 수처리 분야뿐만 아니라 촉매기술, 센서기술, 광학기술, 단백질 분리와 같은 고분자 분리기술과 의료분야 등에도 유용하게 활용될 것”이라고 전했다.
김명희기자 noprint@etnews.com
