[에듀플러스]서강대, 배터리 폐액에서 구리 이온만 선택적으로 회수하는 고분자 흡착제 개발

(좌측부터) 이종석 화공생명공학과 교수, 이철 석사과정생, 이호준 박사과정생

서강대학교는 화공생명공학과 이종석 교수 연구팀(제 1저자: 이철 석사과정생, 이호준 박사과정생)이 배터리 폐액 내 다양한 금속 이온 중 구리 이온(Cu2+)만을 선택적으로 회수할 수 있는 고성능 고분자 기반 흡착제를 개발했다고 19일 밝혔다.

이번 연구는 상용 고분자인 폴리페닐렌 옥사이드(PPO)를 화학적으로 개질하고 칼슘(Ca2+)으로 활성화함으로써, 기존 흡착제의 낮은 선택성과 화학적 안정성 문제를 동시에 극복했다.

본 성과는 화학공학 분야의 국제 저명 학술지인 'Chemical Engineering Journal'에 온라인 게재됐다.

금속 이온 흡착 기술은 용액 내 금속 이온을 분리·회수하는 친환경 기술로, 기존 용매 추출이나 침전 기반 공정에 비해 공정이 간단하고 비용 절감 효과가 크다. 특히 2차전지 제조 및 폐기 과정에서 발생하는 폐액에는 구리, 니켈, 코발트, 망간, 리튬 등 여러 금속이 동시에 존재하며, 이 중 원하는 금속만을 선택적으로 회수하는 것이 기술적 난제였다.

연구팀은 혼합 이온 조건에서도 구리 이온만을 선택적으로 흡착할 수 있는 고분자 흡착제를 개발했다. 또한 서울대 이원보 교수 연구팀과의 공동연구를 통해, 금속 이온과 기능기 간의 결합 메커니즘을 분자 수준에서 규명하고, 고분자 개질 기반의 새로운 선택 흡착 원리를 제시했다.

연구팀은 지난 8월 27일 서강대 우정관에서 관련 기업들을 대상으로 기술설명회를 개최하고 산업 현장 적용 가능성을 논의했으며, 기술이전을 위한 후속 절차를 준비 중이다.

향후 해당 기술을 분리막, 촉매 등 다양한 응용 분야로 확장해, 기후변화 대응과 지속 가능한 에너지 전환을 위한 핵심 소재 기술로 발전시킬 계획이다.

권미현 기자 mhkwon@etnews.com