기초지원(연), 물과 기름 분리 및 오염물을 쉽게 정화할 수 있는 나노캡슐 개발
기존 기술보다 10배 이상 정화성능 향상, 20회까지 재활용 가능
- KBSI 이하진 박사와 한밭대 최원산 교수 공동연구 -

□ 한국기초과학지원연구원(원장 정광화, 이하 ‘KBSI’)은 물과 기름을 쉽게 분리하고 동시에 오염수를 쉽게 정화하고 재활용도 가능한 나노캡슐 형태의 ‘실리카 마이셀’을 개발하는데 성공했다고 14일에 밝혔다.
  ○ 이번에 개발된 나노캡슐의 물과 기름 분리용량은 기존에 개발된 기술보다 10배 이상 성능이 향상되었으며, 20회 이상 재활용도 가능하다.
  ○ 이번 연구는 KBSI 이하진 박사팀과 한밭대학교 최원산 교수의 공동연구로 진행되었으며, 연구성과는 세계적 수준의 재료분야 저널인 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials, IF : 11.805)’誌 10월 38호(2015.10.14.)에 표지논문(Backcover)*으로 게재되었다.
      * [붙임자료 1] 참조

□ 최근 기름유출 사고로 인한 해수오염 및 해양생태계 파괴와 산업시설로부터 유출되는 폐기물(오염수/기름)의 유입을 막기 위한 물·기름의 효율적인 분리 기술 개발이 크게 주목받고 있다.
 ○ 하지만 친수성*과 소수성**은 한 표면에 양립할 수 없다는 다수의 이론에 기반을 둔 기존 기술들은 ‘물·기름 분리’를 위한 응용으로 한정되었고, 물 및 기름 속에 포함된 ‘오염물질의 정화’는 불가능 하였다.
   * 친수성(hydrophilic) : 물과의 강한 친화력을 가지고 물에 용해하는 성질
   ** 소수성(hydrophobicity) : 분자나 고체 표면의 물 분자와 결합하기 어려운 성질 또는 물을 안 받고 겉도는 성질

□ KBSI 이하진 박사와 한밭대 최원산 교수는 ‘친수성과 소수성은 한 표면에 양립할 수 없다’는 기존 이론을 깨고 친수·소수 물질이 한 표면에 공존할 수 있음을 실험적으로 증명하였으며, 이를 기반으로 친수성 코어와 양쪽성(친수성·초소수성) 쉘의 구조를 갖는 ‘실리카 마이셀’에 촉매제를 탑재하여 물과 기름의 분리 및 물과 기름 속에 포함된 오염물질을 쉽게 정화할 수 있는 기술을 개발하는데 성공하였다.
 ○ ‘실리카 마이셀’은 실리카입자와 고분자전해질의 수소결합에 의해 합성된 친수성 실리카캡슐 표면에 소수성 화학처리를 하여 제작하였다.
 ○ 이번 연구성과는 소수성 유기용매 하에서 일어나는 1차 알코올의 브롬화 반응 및 친수성 용매에서 일어나는 글루코스산화제의 담지반응에도 매우 높은 효율을 보여 생명 및 환경 분야에서의 활발한 응용이 가능할 것으로 기대하고 있다.

□ KBSI 이하진 박사는 “이번 성과는 오수 분리와 수 처리 같은 환경정화로의 응용과 더불어 유기합성을 위한 촉매제 및 약물담지를 위한 지지체로서 뛰어난 성능을 갖는 고효율 다기능성 소재를 제조했다는 데 의의가 있다.”고 밝혔다

☎ 문의처 : KBSI 서울서부센터 기능성계면과학팀 이하진 박사
              (02-6908-6223)