전자폐기물서 효율적 귀금속 회수 가능한 폴리머

디지털화 진전으로 세계에서 증가하는 전자폐기물에서 금 같은 귀금속을 쉽게 꺼낼 수 있는 폴리머가 개발됐다.

전자 폐기물은 전기 제품이나 전자 제품에서 나오는 쓰레기를 말한다. 디지털 산업이 발전하면서 전자 폐기물은 계속 증가 추세다. 전 세계에서 매년 5,000만 톤에 이르는 전자 페기물이 버려지고 있다고 한다. 이런 전자 폐기물에 많이 함유된 납과 카드뮴, 수은 같은 유해물질은 환경 문제를 낳을 뿐 아니라 금속 폐기물 중 포함되는 희토류 등 귀한 재활용 가능한 물질이 그냥 버려지고 있다.

전자 폐기물 재활용이 진행되는 않는 건 재활용 프로세스 자체가 간소화되어 있지 않은 게 원인. 이런 상황 속에서 카이스트 연구팀이 전자 폐기물에서 금 같은 귀금속을 쉽게 꺼낼 수 있는 다공성 폴리머 COP-180을 개발했다. COP-180은 포르피린이라는 유기화합물을 원료로 삼는다. 연구팀은 포르피린 금속 원자와 착체를 만드는 성질을 이용해 COP-180 중 금속 원자를 흡착하는 작은 홈을 다수 형성했다.

연구팀은 COP-180에서 금 같은 귀금속을 회수하는 실험도 실시했다. 먼저 회로기판 등을 산성 용매에 넣어 며칠씩 섞어 분리할 금속 원자를 박리시킨다. 이 용액에 COP-180을 넣으면 COP-180 중 포르피린의 작은 홈이 금속 원자를 흡착하고 덩어리가 되면 석출한다. 이 덩어리에 산을 가하면 COP-180 금속 원자가 분리하기 위해 금속 원자만 추릴 수 있다. 실험에선 백금과 금이 회수 효율이 좋았고 회로기판에 포함된 금은 중 94%를 회수할 수 있었다고 한다.

또 실험에선 1g COP-180당 1.62g 금을 흡착할 수 있는 것으로 확인됐다. 이 결과를 환산하면 5달러 분량 COP-180에서 64달러 상당 금액을 회수할 수 있다. 또 COP-180은 산에서 금속 원자를 제거한 뒤 재사용할 수 있다. 연구팀은 이를 통해 일련의 회수 작업 비용이 상당히 저렴해진다고 설명하고 있다.

연구팀은 기판에 광산 광석보다 많은 귀금속이 포함되어 있지만 회수 수단이 존재하지 않기 때문에 80%는 그대로 매립지로 보내지는 현실을 지적했다. 전자 폐기물 처리를 효율화해 경제적 기회를 놓치지 않을 수 있다는 것이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.