초미세먼지 강력하게 걸러낼 새로운 기술 개발

정낙천 DGIST 교수팀, 금속유기 분자체의 수분 안정성 향상법 개발

수분 안정성이 향상된 유기 분자체 모식도

[아시아경제 김철현 기자] 일상생활 속 초미세먼지를 효과적으로 걸러줄 금속유기 분자체를 생성하는 새로운 방법을 대구경북과학기술원(DGIST)에서 개발했다. 향후 공기청정 분야에서 역할을 할 것으로 기대된다.

DGIST(총장 국양)는 신물질과학 전공 정낙천 교수 연구팀이 금속유기 분자체의 수분 안정성을 향상시키는 '배위화학적 환원법'을 개발했다고 12일 밝혔다.

금속유기 분자체는 분자 내부에 빈 공간을 갖는 다공성 물질이다. 특히 그 빈 공간을 이용, 기체 흡착과 분리 등 공기청정과 관련된 응용이 가능해 공기오염 문제를 해결할 수 있는 물질로 주목 받고 있다. 하지만 금속유기 분자체 결합구조상 수분에 취약해 관련 기술개발에 어려움을 겪어왔다.

연구팀은 금속유기 분자체의 수분 안정성을 위해 '하이드로퀴논'을 이용했다. 피부표백제 성분으로 활용되기도 하는 하이드로퀴논을 이용해 환원시킨 금속유기 분자체는 물속에서 몇 주간 머물러도 분자 구조가 붕괴되지 않을 정도로 높은 수분 안정성을 보였다. 하이드로퀴논이 금속이온을 수분에 강한 특정 금속유기 분자체로의 선택적 환원을 가능하게 했기 때문이라고 연구진은 설명했다.

이번에 개발된 배위화학적 환원법을 통해 환원된 금속유기 분자체는 1~2나노미터 크기의 작은 구멍을 갖는다. 이는 수십에서 수백나노미터 크기의 초미세먼지보다도 작고, 공기 중 수분의 영향에도 안정적이어서 향후 공기청정 분야를 포함 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 전망된다. 정낙천 교수는 "상상하던 환원법을 실험으로 진행해본 것이 이번 연구의 시작이었다"며 "금속유기 분자체의 수분 안정성은 연구 도중 발견한 아주 값진 성과로 향후 실질적인 활용을 위해 추가적인 연구를 진행할 것"이라고 밝혔다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr