스마트폰과 노트북 등 전자제품 사용이 늘면서 전 세계 전자폐기물(E-waste) 배출량도 빠르게 증가하는 가운데, 버려진 전자기기에서 순도 높은 금을 회수할 수 있는 기술이 개발됐다.

31일 전북대 윤영상 교수와 경상국립대 원성욱 교수 공동연구팀은 강산성 환경에서도 금만 선택적으로 추출할 수 있는 고기능성 흡착 분리막을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학공학 분야 학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ 최신호에 게재됐다.

연구팀이 개발한 분리막은 아민 기능기를 가진 고분자를 플라스틱 기반 막에 결합한 구조로, 금 이온과 강하게 결합하는 특성을 지닌다. 이를 통해 구리나 니켈 등 다른 금속보다 금을 우선적으로 흡착할 수 있다. 실험 결과, 분리막은 g당 720~870mg 수준의 금을 흡착했으며, 강산성 조건에서도 성능이 유지됐다.

금 이온이 분리막에 흡착된 뒤 별도의 환원제나 추가 약품 없이 금속 상태로 환원되는 점도 특징이다. 기존처럼 강산 처리나 고온 공정을 거치지 않아도 사용된 분리막을 태우면 금만 남는다. 연구팀은 공정 단순화와 환경 부담 감소 효과를 함께 기대할 수 있다고 설명했다.

국제 보고서에 따르면 2020년 기준 전 세계 전자폐기물 발생량은 약 5300만톤으로, 2030년에는 7400만톤까지 늘어날 것으로 전망된다. 전자기기의 핵심 부품인 폐전자회로기판(PCB)은 금과 은 등 귀금속을 포함하고 있지만, 복잡한 금속 조성과 화학 처리 공정으로 인해 금의 선택적 회수에는 한계가 있었다.

연구팀은 개발한 분리막을 최소 3회 이상 반복 사용해도 성능 저하가 거의 없었고, 실제 폐전자회로기판 용액을 연속 처리하는 공정에서도 금만 선택적으로 회수하는 데 성공했다고 밝혔다.

윤영상 교수는 “전자폐기물에서 자원을 회수하는 기술이 중요해지고 있다”고 말했다. 원성욱 교수는 해당 기술을 기반으로 창업기업 ㈜엡틀러스에서 파일럿 실증을 진행 중이며, 배터리 폐기물 등으로 적용 범위를 확대할 계획이라고 밝혔다.