성균관대학교 신소재공학부 백정민 교수 연구팀이 외부 전원 없이도 50나노미터(nm) 이하 초미세 나노플라스틱을 99% 이상 제거할 수 있는 전기동역학적 여과 기술을 세계 최초로 개발했다고 10일 밝혔다.

100nm 이하 나노플라스틱은 기존 정수 시스템으로 제거가 어려워 인체 유해성 우려가 제기돼 왔다. 연구팀은 미세공 금속 필터에 마그네슘 옥사이드(MgO)와 고분자 물질을 코팅하고 전기적 특성을 부여해, 전기영동과 정전기적 상호작용으로 나노플라스틱을 포집하는 구조를 구현했다. 이 방식은 상용화 수준의 높은 유속에서도 50nm 입자를 99% 이상 여과하는 성능을 보였다.

특히 마찰대전 발전기를 결합해 별도의 배터리 없이 작동하도록 설계했으며, 전기장 방향을 조절해 필터를 세척·재사용할 수 있어 20회 이상 사용해도 성능이 유지됐다. 수돗물과 하천수 등 다양한 수질에서도 안정적인 여과 성능을 나타냈다.

백 교수는 “나노플라스틱의 전기적 여과 원리를 정량적으로 규명한 연구”라며 “박테리아 제거와 금속 회수 등 수중 정화 기술로 확장 가능하다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 개인기초연구사업과 미래개척융합과학기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 Materials Today 2025년 12월 온라인판에 게재됐다. 연구팀은 관련 기술에 대한 국내 특허 출원을 마치고 상용화를 추진 중이다.