끈질긴 수질 오염물 해결하는 혁신적 실크-셀룰로오스 필터 개발

소요 시간: 2 분
에 의해 Jamie Olivos
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실크와 셀룰로오스를 사용한 필터가 물 속 불순물을 제거합니다.

SeoulMIT의 연구자들이 PFAS와 같은 화학 물질로 인한 수질 오염 문제를 해결할 수 있는 새로운 여과재를 개발했습니다. PFAS는 화장품이나 소방용 폼 등에서 발견되는 해로운 오염 물질입니다. 이러한 화학 물질은 물에서 제거하기 매우 어려우며, 최근 미국 질병 통제 예방 센터의 연구에 따르면, 피험자의 98퍼센트의 혈액에서 발견되었습니다.

새로운 필터 소재의 주요 특성은 다음과 같습니다:

  • 천연 실크와 셀룰로오스를 기반으로 함
  • 중금속을 포함한 다양한 오염물질을 효과적으로 제거함
  • 막 오염 방지를 위한 항균 특성

활성탄과 같은 전통적인 여과 재료는 특정한 강한 오염 물질을 제거하는 데 효과적이지 않은 경우가 많다. 반면, 실크 나노섬유와 셀룰로오스로 만들어진 새로운 소재는 더 나은 성능을 보인다. 실크 나노섬유는 물 기반 방법으로 상온에서 처리되어 지속 가능하고 친환경적인 선택지로 평가된다.

이 새로운 필터는 박테리아와 곰팡이의 축적을 막는 데 뛰어나며, 이는 필터의 성능 저하와 유지 보수 비용 증가를 방지하는 데 중요합니다. 필터의 셀룰로오스는 전하를 띠고 있어 세균을 제거하는 데 효과적이며, 필터의 지속성을 높이고 운영 비용을 줄이는 데 기여합니다.

원래 여과 기술의 목표는 가짜 씨앗의 확산을 막는 것이었지, 물을 여과하는 것이 아니었습니다. 하지만 연구자들이 셀룰로오스 나노결정체를 혼합물에 추가하면서 상황이 변했습니다. 그 결과 강력한 여과막이 형성되어 많은 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있게 되었습니다.

비록 이 소재의 실험실 테스트 결과가 좋게 나왔지만, 이를 널리 사용하기 위해서는 더 많은 작업이 필요합니다. 충분한 원자재 확보와 생산 비용의 절감은 해결해야 할 과제입니다. 실크 단백질은 현재 실크 섬유 산업에서 조달되고 있지만, 수요가 증가할 경우 공급 부족 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 이 기술을 널리 보급하고 경제성을 높이기 위해 다른 소재를 검토할 필요가 있을 것입니다.

실크와 셀룰로오스는 FDA 식품 등급 승인을 받아 주방 수도꼭지 필터에 안전하게 사용할 수 있습니다. 이는 물의 품질을 걱정하는 사람들에게 더욱 안전하고 효과적인 정수 방법을 제공하는 좋은 소식입니다.

이 실크와 셀룰로오스 필터의 개발은 물 정화의 중요한 진전을 보여줍니다. 더 많은 연구와 개선을 통해, 이 새로운 기술은 전 세계의 수질 오염 문제 해결 방식을 크게 향상시킬 수 있습니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1021/acsnano.4c07409

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Yilin Zhang, Hui Sun, Yunteng Cao, Maxwell J. Kalinowski, Meng Li, Benedetto Marelli. Directed Assembly of Proteinaceous–Polysaccharide Nanofibrils to Fabricate Membranes for Emerging Contaminant Remediation. ACS Nano, 2024; DOI: 10.1021/acsnano.4c07409
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