▲ 임근배 교수.

우리나라처럼 리튬 매장량이 거의 없는 나라에서 활발히 연구되는 것이 바로 2300억톤의 리튬이 녹아 있는 바다에서 리튬을 회수하는 기술이다. 보다 값싸고 간편하게 리튬을 분리할 수 있는 기술이 POSTECH(포항공과대학교) 연구팀에 의해 개발됐다.

POSTECH 기계공학과 임근배 교수․전형국씨 연구팀(공동 교신저자 고 강관형 교수)은 나노 채널 주변에서 발생하는 이온 농도 분극현상(ion concetration polarization)*1을 이용한 입자분리장치를 개발, Nature의 자매지인 온라인 저널 사이언티픽리포트(Scientific Reports) 최신호를 통해 발표했다.

연구팀은 이온 농도 분극 현상에 의해 생기는 입자의 반발을 분석, 이 반발력을 이용해 마이크로에서 나노 크기에 이르는 입자들을 전기영동*2 이동도에 따라 분리했다.

이 방법은 전기영동력을 이용한 기존의 방법과 달리 외부의 전극을 이용하기 때문에, 기존의 방법의 가장 큰 문제로 지적되었던 기포문제를 해결하여 간단하고 값싼 장치의 제작이 가능하다. 뿐만 아니라 아주 작은 지역에 20 배 이상의 전기장을 집중시킬 수 있어, 높은 분리효율을 보여주는 것으로 확인됐다.

이번 연구는 특히 이온 농도 분극 현상에서 일어나는 입자들의 반발력을 실험적, 이론적, 수치해석적으로 분석해 그 원리를 밝혔다는 점에서 학술적인 의의를 높게 평가받고 있으며, 무엇보다 다양한 크기의 샘플들을 분리하는데 성공했다는 점에서 생화학 분석장치나 검출장치로 충분히 활용될 수 있다.

특히 랩온어칩에 응용, 세포, 단백질, DNA와 같은 다양한 종류의 분자들을 분리하는 것은 물론 바닷물에서 리튬과 같은 희토류 금속 이온들을 분리하는 등 자원 회수에서도 활용할 수 있다는 점에서 산업적 활용이 크게 기대를 모으고 있다.

이상욱 기자  lsw0189@hanmail.net

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