KIST, 세계 최고 효율 팔라듐 회수 기술 개발

30분 만에 g당 1983㎎ 흡착

맥신 기반 나노시트 적용

10회 사용해도 90% 유지

사진제공=KIST

반도체 생산 공정 등에 필수적으로 사용되는 귀금속 팔라듐을 세계 최고 수준 효율로 회수하는 기술이 국내에서 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 물자원순환연구단 소속 최재우 책임연구원과 수소·연료전지연구단의 김진영 책임연구원이 티타늄 기반 맥신 물질 나노시트 기반 친환경 팔라듐 회수 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

팔라듐은 매우 적은 양으로도 뛰어난 촉매 역할을 하는 물질로 스마트폰, 반도체 생산 공정 등 다양한 산업과 일상 제품 개발에 사용된다.

하지만 생산지가 러시아, 남아프리카공화국 등 일부 국가에 집중돼 있어 공급이 불안정하다. 최근에도 러시아·우크라이나 전쟁 여파로 팔라듐 가격이 널뛰었다. 이에 폐기물에서 팔라듐을 회수하는 방식의 필요성이 커졌지만 회수 기술이 부족해 상당량이 폐기되는 현재 실정이다.



연구팀은 맥신 나노소재 표면에 비포화 산소를 가진 산화타이타늄 나노클러스터를 높은 밀도로 배치한 얇은 시트 형태 물질을 개발했다.

이 소재는 30분 만에 g당 1천983㎎ 팔라듐 흡착 용량을 보여 수백 분 이상 긴 시간에 1천㎎ 이하 흡착 성능을 보이는 기존 흡착재보다 뛰어난 성능을 입증했다고 연구팀은 설명했다.

10회 이상 반복 사용해도 효율 90%를 유지하고 회수한 복합체를 바로 수소 발생 촉매로 재활용할 수 있어 귀금속 순환 시스템으로도 쓸 수 있다고 연구팀은 덧붙였다. 또 상온에서 쓸 수 있고 강산성 약품이 필요하지 않아 탄소 배출을 80% 이상 절감할 수 있다.