한상일 교수, 이산화탄소·미세입자 동시 제거 필터 개발

창원대학교(총장 이호영)는 화공시스템공학과 기능성나노소재연구실에서 유기금속하이브리드(MOF, metal organic framework) 소재와 전기방사 기술을 결합해 공기 중 이산화탄소와 미세입자를 동시에 분리하는 필터를 개발하는 데 성공했다고 7일 밝혔다.

이번 개발은 다공성 MOF 입자를 polyacrylonitrile(PAN) 고분자 섬유에 분산했으며, 추가적으로 성능개선을 위해 polyethylenimine(PEI)을 담지했다. 특히 제거가 어려운 저압 영역에서 이산화탄소 포집 성능을 개선했다.

PAN은 엔지니어링 플라스틱의 일종으로 우수한 열적, 화학적 안정성 및 기계적 강도를 가지며, 이번에 개발된 MOF/PAN 필터는 다중이용 시설의 실내공기 정화뿐만 아니라 고온, 화학물질을 다루는 산업체에도 확대 적용이 가능할 것으로 예상된다.

해당 연구결과(Metal Organic Frameworks Immobilized Polyacrylonitrile Fiber Mats with Polyethyleneimine Impregnation for CO2 capture)는 다공성 나노소재 국제전문학술지인 ‘Microporous and Mesoporous Materials’(Impact factor=4.182; 재료공학분야 상위 15% 이내)에 채택됐으며, 창원대학교 한상일 교수(교신저자, 토목환경화공융합공학부)의 지도하에 부산대 박사과정 학생과 창원대 Rahul Kadam (공동 제1저자), Sanjit Gaikwa(공동저자) 박사과정 학생이 참여해 수행됐다.

한상일 교수는 “이번 연구결과는 창원대 기능성나노소재연구실이 보유하고 있는 연구 자원을 이용해 독자적으로 수행됐으며, 현재 우리 실험실에서는 이산화탄소 포집, 수소가스 저장, 미세입자 제거를 위한 다공성 나노소재, 전기방사필터에 대한 연구를 진행 중이며, 에너지, 환경 분야 적용을 위한 우수한 후속 연구결과가 기대된다”고 말했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 신진연구자지원 사업과 중소기업청 산학융합연구지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

이은수기자 eunsu@gnnews.co.kr