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바닷물에서 리튬 금속 이온만 쏙 빼내

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바닷물에서 리튬 금속 이온만 쏙 빼내

2016.06.20 18:00

 

서울대 연구진은 유체에 강한 전기장을 가하자 수화된 이온에서 물분자가 벗겨지며 이온 이동도가 급격한 증가하는 현상을 발견했다. 이 현상을 이용하면 원하는 이온을 분리할 수 있다. - 서울대 공대 제공
서울대 연구진은 유체에 강한 전기장을 가하자 수화된 이온에서 물분자가 벗겨지며 이온 이동도가 급격한 증가하는 현상을 발견했다. 이 현상을 이용하면 원하는 이온을 분리할 수 있다. - 서울대 공대 제공

 

국내 연구진이 액체상태에서 이온을 종류별로 분리할 수 있는 기술을 개발했다.

 

김성재 서울대 전기정보공학부 교수팀은 나노유체역학장치를 이용해 액체상태에서 이온을 분리할 수 있는 메커니즘을 증명했다고 20일 밝혔다.

 

지금까지 이온을 분리하려면 기체 상태에 고전압, 고온을 가해야 했다. 하지만 이러한 조건에서는 전기화학 반응이 강하게 일어나 시료에 변화가 일어날 수밖에 없어서 이온을 정밀하게 포집하는 데 한계로 작용했다.

 

연구진은 나노유체역학장치를 이용해 액체에 강한 전기장을 국부적으로 발생시키는 방식을 택했다. 그 결과 수화된 이온에서 물분자가 벗겨지면서 이온 이동도가 급격하게 증가하는 것으로 나타났다. 이를 활용해 리튬, 나트륨 등의 양이온을 잇달아 추출하는 데도 성공했다.

 

연구진은 농도차에 따라 흘러가는 액체 환경에 전기장을 충분히 가하면 농도차에 따른 흐름을 극복할 수 있다는 새로운 물리 현상을 증명한 셈이라고 설명했다.

 

김 교수는 “육상 자원이 고갈되는 상황에서 바닷물에 존재하는 리튬 같은 금속 이온을 직접 분리할 수 있는 핵심 기술로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

 

연구 결과는 물리학 분야의 권위지 ‘피지컬 리뷰 레터스(PRL)’ 최신호에 실렸다.

 

 

김성재 서울대 전기정보공학부 교수(왼쪽부터), 이효민 박사, 조인희 연구원, 김원석 연구원
김성재 서울대 전기정보공학부 교수, 이효민 박사, 조인희 연구원, 김원석 연구원(왼쪽부터 차례대로). - 서울대 공대 제공

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