- 석유화학 기반의 기존 용매를 친환경 용매로 완전 대체 - '원팟(one-pot) 공정'으로 경제성이 확보된 친환경 연료 및 화합물 생산 바이오 매스는 태양에너지를 받아 유기물을 합성하는 식물체, 그리고 그 식물을 식량으로 하는 동물을 포함한 생물유기체를 지칭하며 화학적 에너지로 전환할 수 있는 에너지 자원을 의미한다. 2050 탄소중립을 위해 전 세계는 바이오 매스를 이용해 생산된 연료로 화석연료를 대체하기 위한 바이오 리파이너리 기술 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 하지만, 기존의 바이오 연료 생산 공정은 석유화학 제품인 강독성 알코올 용매가 사용되어야 했기 때문에 이로 인한 환경적·경제적 문제가 있었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 청정에너지연구센터 김광호 박사 연구팀은 기존의 석유화학 기반의 용매를 완전히 대체하는 한편 바이오 연료 생산 효율을 극대화시킬 수 있는 친환경 용매를 개발해 지속가능하면서도 경제성이 확보된 바이오연료 생산이 가능해졌다고 밝혔다. KIST 연구진은 기존 용매를 완전히 대체하고, 바이오 리파이너리 과정 중 미생물이 사용되는 당화·발효 공정 등에 100% 호환되는 친환경 용매를 개발하기 위해 다양한 용매 후보군을 선정했다. 연구팀은 이들 후보군을 대상으로 핵자기공명 분광기, 계산화학 등을 이용하는 고도의 분석 방법을 통해 2종의 친환경 공융용매를 개발, 실제 공정에 적용했다. 새롭게 개발된 용매가 적용된 ‘원팟 전환 공정(one-pot process)’은 기존의 3-4가지의 복잡한 공정을 하나로 통합하여 고순도의 바이오 연료 및 바이오 소재 생산 효율을 극대화시킬 수 있었다. 또한, 친환경 용매가 사용된 원팟 전환 공정은 오염물질을 전혀 배출하지 않고, 세척용수의 사용도 필요없으며 용매의 재사용이 가능한 지속가능한 공정이라고 밝혔다. KIST 김광호 박사는 “친환경 용매의 개발과 이를 이용한 바이오연료 생산 공정효율극대화로 현재 바이오 리파이너리 산업이 당면하고 있는 비경제성 문제를 극복함으로써 우리나라가 ‘탄소 중립 레이스(Race to Zero)’에서 선두에 서기 위한 지속가능한 기술로 발전시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호) 지원으로 KIST 주요사업과 및 한국연구재단 석유대체 친환경 화학기술개발사업으로 수행되었으며, KIST 현지랩 구축사업을 통해 형성된 북미 연구 네트워크를 바탕으로 국내외 여러 연구기관(캐나다 브리티시 컬럼비아대, 미국 뉴욕주립대, 국립산림과학원, 육군사관학교 등)들과의 융·복합 연구를 통해 발표되었다. 연구결과는 에너지·환경 분야 국제학술지 ‘Green Chemistry’ (IF: 11.034, JCR 분야 상위 3.409%) 최신호에 게재되었으며, 후면 표지로 선정되었다. (논문명) One-pot conversion of engineered poplar into biochemicals and biofuels using biocompatible deep eutectic solvents - (제 1저자 및 교신저자) 한국과학기술연구원 김광호 선임연구원 - (제 1저자) University of British Columbia, Yaseen Mottiar - (교신저자) 한국과학기술연구원 김낙균 책임연구원 - (교신저자) University of British Columbia, Shawn Mansfield [그림 설명] [그림 1] 친환경 공융용매를 이용한 바이오매스로부터 바이오연료 및 바이오 화합물을 생산하는 원팟 전환 공정 (one-pot process)

- 석유화학 기반의 기존 용매를 친환경 용매로 완전 대체 - '원팟(one-pot) 공정'으로 경제성이 확보된 친환경 연료 및 화합물 생산 바이오 매스는 태양에너지를 받아 유기물을 합성하는 식물체, 그리고 그 식물을 식량으로 하는 동물을 포함한 생물유기체를 지칭하며 화학적 에너지로 전환할 수 있는 에너지 자원을 의미한다. 2050 탄소중립을 위해 전 세계는 바이오 매스를 이용해 생산된 연료로 화석연료를 대체하기 위한 바이오 리파이너리 기술 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 하지만, 기존의 바이오 연료 생산 공정은 석유화학 제품인 강독성 알코올 용매가 사용되어야 했기 때문에 이로 인한 환경적·경제적 문제가 있었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 청정에너지연구센터 김광호 박사 연구팀은 기존의 석유화학 기반의 용매를 완전히 대체하는 한편 바이오 연료 생산 효율을 극대화시킬 수 있는 친환경 용매를 개발해 지속가능하면서도 경제성이 확보된 바이오연료 생산이 가능해졌다고 밝혔다. KIST 연구진은 기존 용매를 완전히 대체하고, 바이오 리파이너리 과정 중 미생물이 사용되는 당화·발효 공정 등에 100% 호환되는 친환경 용매를 개발하기 위해 다양한 용매 후보군을 선정했다. 연구팀은 이들 후보군을 대상으로 핵자기공명 분광기, 계산화학 등을 이용하는 고도의 분석 방법을 통해 2종의 친환경 공융용매를 개발, 실제 공정에 적용했다. 새롭게 개발된 용매가 적용된 ‘원팟 전환 공정(one-pot process)’은 기존의 3-4가지의 복잡한 공정을 하나로 통합하여 고순도의 바이오 연료 및 바이오 소재 생산 효율을 극대화시킬 수 있었다. 또한, 친환경 용매가 사용된 원팟 전환 공정은 오염물질을 전혀 배출하지 않고, 세척용수의 사용도 필요없으며 용매의 재사용이 가능한 지속가능한 공정이라고 밝혔다. KIST 김광호 박사는 “친환경 용매의 개발과 이를 이용한 바이오연료 생산 공정효율극대화로 현재 바이오 리파이너리 산업이 당면하고 있는 비경제성 문제를 극복함으로써 우리나라가 ‘탄소 중립 레이스(Race to Zero)’에서 선두에 서기 위한 지속가능한 기술로 발전시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호) 지원으로 KIST 주요사업과 및 한국연구재단 석유대체 친환경 화학기술개발사업으로 수행되었으며, KIST 현지랩 구축사업을 통해 형성된 북미 연구 네트워크를 바탕으로 국내외 여러 연구기관(캐나다 브리티시 컬럼비아대, 미국 뉴욕주립대, 국립산림과학원, 육군사관학교 등)들과의 융·복합 연구를 통해 발표되었다. 연구결과는 에너지·환경 분야 국제학술지 ‘Green Chemistry’ (IF: 11.034, JCR 분야 상위 3.409%) 최신호에 게재되었으며, 후면 표지로 선정되었다. (논문명) One-pot conversion of engineered poplar into biochemicals and biofuels using biocompatible deep eutectic solvents - (제 1저자 및 교신저자) 한국과학기술연구원 김광호 선임연구원 - (제 1저자) University of British Columbia, Yaseen Mottiar - (교신저자) 한국과학기술연구원 김낙균 책임연구원 - (교신저자) University of British Columbia, Shawn Mansfield [그림 설명] [그림 1] 친환경 공융용매를 이용한 바이오매스로부터 바이오연료 및 바이오 화합물을 생산하는 원팟 전환 공정 (one-pot process)

- 석유화학 기반의 기존 용매를 친환경 용매로 완전 대체 - '원팟(one-pot) 공정'으로 경제성이 확보된 친환경 연료 및 화합물 생산 바이오 매스는 태양에너지를 받아 유기물을 합성하는 식물체, 그리고 그 식물을 식량으로 하는 동물을 포함한 생물유기체를 지칭하며 화학적 에너지로 전환할 수 있는 에너지 자원을 의미한다. 2050 탄소중립을 위해 전 세계는 바이오 매스를 이용해 생산된 연료로 화석연료를 대체하기 위한 바이오 리파이너리 기술 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 하지만, 기존의 바이오 연료 생산 공정은 석유화학 제품인 강독성 알코올 용매가 사용되어야 했기 때문에 이로 인한 환경적·경제적 문제가 있었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 청정에너지연구센터 김광호 박사 연구팀은 기존의 석유화학 기반의 용매를 완전히 대체하는 한편 바이오 연료 생산 효율을 극대화시킬 수 있는 친환경 용매를 개발해 지속가능하면서도 경제성이 확보된 바이오연료 생산이 가능해졌다고 밝혔다. KIST 연구진은 기존 용매를 완전히 대체하고, 바이오 리파이너리 과정 중 미생물이 사용되는 당화·발효 공정 등에 100% 호환되는 친환경 용매를 개발하기 위해 다양한 용매 후보군을 선정했다. 연구팀은 이들 후보군을 대상으로 핵자기공명 분광기, 계산화학 등을 이용하는 고도의 분석 방법을 통해 2종의 친환경 공융용매를 개발, 실제 공정에 적용했다. 새롭게 개발된 용매가 적용된 ‘원팟 전환 공정(one-pot process)’은 기존의 3-4가지의 복잡한 공정을 하나로 통합하여 고순도의 바이오 연료 및 바이오 소재 생산 효율을 극대화시킬 수 있었다. 또한, 친환경 용매가 사용된 원팟 전환 공정은 오염물질을 전혀 배출하지 않고, 세척용수의 사용도 필요없으며 용매의 재사용이 가능한 지속가능한 공정이라고 밝혔다. KIST 김광호 박사는 “친환경 용매의 개발과 이를 이용한 바이오연료 생산 공정효율극대화로 현재 바이오 리파이너리 산업이 당면하고 있는 비경제성 문제를 극복함으로써 우리나라가 ‘탄소 중립 레이스(Race to Zero)’에서 선두에 서기 위한 지속가능한 기술로 발전시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호) 지원으로 KIST 주요사업과 및 한국연구재단 석유대체 친환경 화학기술개발사업으로 수행되었으며, KIST 현지랩 구축사업을 통해 형성된 북미 연구 네트워크를 바탕으로 국내외 여러 연구기관(캐나다 브리티시 컬럼비아대, 미국 뉴욕주립대, 국립산림과학원, 육군사관학교 등)들과의 융·복합 연구를 통해 발표되었다. 연구결과는 에너지·환경 분야 국제학술지 ‘Green Chemistry’ (IF: 11.034, JCR 분야 상위 3.409%) 최신호에 게재되었으며, 후면 표지로 선정되었다. (논문명) One-pot conversion of engineered poplar into biochemicals and biofuels using biocompatible deep eutectic solvents - (제 1저자 및 교신저자) 한국과학기술연구원 김광호 선임연구원 - (제 1저자) University of British Columbia, Yaseen Mottiar - (교신저자) 한국과학기술연구원 김낙균 책임연구원 - (교신저자) University of British Columbia, Shawn Mansfield [그림 설명] [그림 1] 친환경 공융용매를 이용한 바이오매스로부터 바이오연료 및 바이오 화합물을 생산하는 원팟 전환 공정 (one-pot process)

- KIST, 커피 찌꺼기를 활용해 중금속 제거용 나노필터 제조기술 개발 - 연간 15만 톤 규모의 생활폐기물 재활용 길 열려 커피 한 잔을 내릴 때 사용되는 커피콩의 단 0.2%만이 우리가 마시는 커피가 되고, 나머지 99.8%의 찌꺼기는 버려진다. 이렇게 버려지는 커피 폐기물의 양은 우리나라에서만 연간 약 15만 톤에 달한다. 커피 찌꺼기를 매립하면 온실가스가 발생하고, 소각할 때에는 다량의 탄소가 발생하여 환경문제가 되고 있는데, 이를 재활용해 반도체 폐수 정화 소재를 만들 방법이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 구조용복합소재연구센터 이민욱 박사 연구팀이 동국대학교 화학과 김영관 교수 연구팀과 공동으로 생활폐기물로 버려지는 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자를 복합화하여 구리이온 제거용 나노복합필터를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 반도체 폐수 속의 중금속은 신장, 간, 뇌와 같은 인체 주요 장기에 치명적인 손상을 초래할 수 있는데, 최근 반도체 생산 증가로 배출량이 늘고 있다. 구리를 비롯한 반도체 폐수 속의 중금속을 효과적으로 제거할 수 있는 정제기술이 반드시 필요한 이유다. 커피 찌꺼기의 표면은 다공성 구조일 뿐 아니라, 음전하를 띠고 있는 다양한 기능기들로 구성되어 있어 양전하를 띠는 폐수 속 중금속을 흡착하는 데 활용되고 있다. 그러나 기존 연구는 커피 찌꺼기를 물에 푸는 방식이었기 때문에 쓰고 난 커피 찌꺼기를 다시 수거해야 한다는 한계가 있었다. 연구팀은 KIST 전북분원이 보유한 복합소재 기술을 활용하여, 흔히 사용하는 캡슐커피 안의 커피 찌꺼기를 수거한 후 세척이나 불순물 제거와 같은 별도의 전처리 공정 없이 생분해성 플라스틱인 PCL(Poly Capro Lactone)과 함께 용매에서 균일하게 복합화할 수 있었다. 그 후 이 복합용액을 전기방사하여 매우 촘촘하고 균일한 형태의 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자로 이루어진 나노복합필터를 제조했다. 이렇게 제조된 소재는 초기농도 100μM(마이크로몰라)의 폐수에서 4시간 안에 90% 이상의 중금속 제거 효율을 달성하여 음용수 기준을 만족할 수 있었다. 캡슐 커피 1개(약 5g)으로 약 10L의 폐수를 정화할 수 있는 나노복합필터를 제조 가능하다. KIST 이민욱 박사는 “이번 연구는 환경오염의 원인이 되는 폐기물을 간단하게 복합 소재로 만들어 경제적이면서도 친환경적인 수처리 기술을 개발했다는 점에서 의미가 있다”고 전하며, “앞으로는 커피 찌꺼기를 표면처리 하거나 다른 자연소재를 탐색해 친환경적이면서도 성능이 높은 다양한 필터를 개발할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국가 기간산업인 반도체 공정뿐만 아니라 커피산업이 그동안 고민해오던 문제에 해결책을 제시하는 한편, 글로벌 환경 이슈를 선도할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 과학기술정보통신부의 나노·미래소재원천기술개발사업(소재혁신선도프로젝트)과 산업통상자원부의 탄소저감형 석유계 원료 대체화학공정개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 수자원 처리 분야의 국제 학술저널 [Journal of Water Process Engineering] (IF: 7.34, JCR 분야 상위 7.5%) 최신호에 온라인 게재되었다. * Used coffee/PCL composite filter for Cu(II) removal from wastewater - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이지수 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이한비 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 이민욱 선임연구원 - (교신저자) 동국대학교 화학과 김영관 교수 논문 링크: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103253 [그림 설명] [그림 1] 나노복합필터 개념도. 반도체 폐수에 함유된 중금속 이온들이 나노복합필터를 거치면서 제거되어 음용수가 되는 과정을 도식화. 커피 찌꺼기가 나노복합 필터로 재탄생하는 과정을 표현함. [그림 2] 나노복합필터 현미경 사진. 폴리카프로락톤(Polycaprolacton;PCL) 섬유와 커피 입자로 이루어진 복합구조 필터의 모습

- KIST, 커피 찌꺼기를 활용해 중금속 제거용 나노필터 제조기술 개발 - 연간 15만 톤 규모의 생활폐기물 재활용 길 열려 커피 한 잔을 내릴 때 사용되는 커피콩의 단 0.2%만이 우리가 마시는 커피가 되고, 나머지 99.8%의 찌꺼기는 버려진다. 이렇게 버려지는 커피 폐기물의 양은 우리나라에서만 연간 약 15만 톤에 달한다. 커피 찌꺼기를 매립하면 온실가스가 발생하고, 소각할 때에는 다량의 탄소가 발생하여 환경문제가 되고 있는데, 이를 재활용해 반도체 폐수 정화 소재를 만들 방법이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 구조용복합소재연구센터 이민욱 박사 연구팀이 동국대학교 화학과 김영관 교수 연구팀과 공동으로 생활폐기물로 버려지는 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자를 복합화하여 구리이온 제거용 나노복합필터를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 반도체 폐수 속의 중금속은 신장, 간, 뇌와 같은 인체 주요 장기에 치명적인 손상을 초래할 수 있는데, 최근 반도체 생산 증가로 배출량이 늘고 있다. 구리를 비롯한 반도체 폐수 속의 중금속을 효과적으로 제거할 수 있는 정제기술이 반드시 필요한 이유다. 커피 찌꺼기의 표면은 다공성 구조일 뿐 아니라, 음전하를 띠고 있는 다양한 기능기들로 구성되어 있어 양전하를 띠는 폐수 속 중금속을 흡착하는 데 활용되고 있다. 그러나 기존 연구는 커피 찌꺼기를 물에 푸는 방식이었기 때문에 쓰고 난 커피 찌꺼기를 다시 수거해야 한다는 한계가 있었다. 연구팀은 KIST 전북분원이 보유한 복합소재 기술을 활용하여, 흔히 사용하는 캡슐커피 안의 커피 찌꺼기를 수거한 후 세척이나 불순물 제거와 같은 별도의 전처리 공정 없이 생분해성 플라스틱인 PCL(Poly Capro Lactone)과 함께 용매에서 균일하게 복합화할 수 있었다. 그 후 이 복합용액을 전기방사하여 매우 촘촘하고 균일한 형태의 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자로 이루어진 나노복합필터를 제조했다. 이렇게 제조된 소재는 초기농도 100μM(마이크로몰라)의 폐수에서 4시간 안에 90% 이상의 중금속 제거 효율을 달성하여 음용수 기준을 만족할 수 있었다. 캡슐 커피 1개(약 5g)으로 약 10L의 폐수를 정화할 수 있는 나노복합필터를 제조 가능하다. KIST 이민욱 박사는 “이번 연구는 환경오염의 원인이 되는 폐기물을 간단하게 복합 소재로 만들어 경제적이면서도 친환경적인 수처리 기술을 개발했다는 점에서 의미가 있다”고 전하며, “앞으로는 커피 찌꺼기를 표면처리 하거나 다른 자연소재를 탐색해 친환경적이면서도 성능이 높은 다양한 필터를 개발할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국가 기간산업인 반도체 공정뿐만 아니라 커피산업이 그동안 고민해오던 문제에 해결책을 제시하는 한편, 글로벌 환경 이슈를 선도할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 과학기술정보통신부의 나노·미래소재원천기술개발사업(소재혁신선도프로젝트)과 산업통상자원부의 탄소저감형 석유계 원료 대체화학공정개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 수자원 처리 분야의 국제 학술저널 [Journal of Water Process Engineering] (IF: 7.34, JCR 분야 상위 7.5%) 최신호에 온라인 게재되었다. * Used coffee/PCL composite filter for Cu(II) removal from wastewater - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이지수 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이한비 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 이민욱 선임연구원 - (교신저자) 동국대학교 화학과 김영관 교수 논문 링크: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103253 [그림 설명] [그림 1] 나노복합필터 개념도. 반도체 폐수에 함유된 중금속 이온들이 나노복합필터를 거치면서 제거되어 음용수가 되는 과정을 도식화. 커피 찌꺼기가 나노복합 필터로 재탄생하는 과정을 표현함. [그림 2] 나노복합필터 현미경 사진. 폴리카프로락톤(Polycaprolacton;PCL) 섬유와 커피 입자로 이루어진 복합구조 필터의 모습

- KIST, 커피 찌꺼기를 활용해 중금속 제거용 나노필터 제조기술 개발 - 연간 15만 톤 규모의 생활폐기물 재활용 길 열려 커피 한 잔을 내릴 때 사용되는 커피콩의 단 0.2%만이 우리가 마시는 커피가 되고, 나머지 99.8%의 찌꺼기는 버려진다. 이렇게 버려지는 커피 폐기물의 양은 우리나라에서만 연간 약 15만 톤에 달한다. 커피 찌꺼기를 매립하면 온실가스가 발생하고, 소각할 때에는 다량의 탄소가 발생하여 환경문제가 되고 있는데, 이를 재활용해 반도체 폐수 정화 소재를 만들 방법이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 구조용복합소재연구센터 이민욱 박사 연구팀이 동국대학교 화학과 김영관 교수 연구팀과 공동으로 생활폐기물로 버려지는 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자를 복합화하여 구리이온 제거용 나노복합필터를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 반도체 폐수 속의 중금속은 신장, 간, 뇌와 같은 인체 주요 장기에 치명적인 손상을 초래할 수 있는데, 최근 반도체 생산 증가로 배출량이 늘고 있다. 구리를 비롯한 반도체 폐수 속의 중금속을 효과적으로 제거할 수 있는 정제기술이 반드시 필요한 이유다. 커피 찌꺼기의 표면은 다공성 구조일 뿐 아니라, 음전하를 띠고 있는 다양한 기능기들로 구성되어 있어 양전하를 띠는 폐수 속 중금속을 흡착하는 데 활용되고 있다. 그러나 기존 연구는 커피 찌꺼기를 물에 푸는 방식이었기 때문에 쓰고 난 커피 찌꺼기를 다시 수거해야 한다는 한계가 있었다. 연구팀은 KIST 전북분원이 보유한 복합소재 기술을 활용하여, 흔히 사용하는 캡슐커피 안의 커피 찌꺼기를 수거한 후 세척이나 불순물 제거와 같은 별도의 전처리 공정 없이 생분해성 플라스틱인 PCL(Poly Capro Lactone)과 함께 용매에서 균일하게 복합화할 수 있었다. 그 후 이 복합용액을 전기방사하여 매우 촘촘하고 균일한 형태의 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자로 이루어진 나노복합필터를 제조했다. 이렇게 제조된 소재는 초기농도 100μM(마이크로몰라)의 폐수에서 4시간 안에 90% 이상의 중금속 제거 효율을 달성하여 음용수 기준을 만족할 수 있었다. 캡슐 커피 1개(약 5g)으로 약 10L의 폐수를 정화할 수 있는 나노복합필터를 제조 가능하다. KIST 이민욱 박사는 “이번 연구는 환경오염의 원인이 되는 폐기물을 간단하게 복합 소재로 만들어 경제적이면서도 친환경적인 수처리 기술을 개발했다는 점에서 의미가 있다”고 전하며, “앞으로는 커피 찌꺼기를 표면처리 하거나 다른 자연소재를 탐색해 친환경적이면서도 성능이 높은 다양한 필터를 개발할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국가 기간산업인 반도체 공정뿐만 아니라 커피산업이 그동안 고민해오던 문제에 해결책을 제시하는 한편, 글로벌 환경 이슈를 선도할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 과학기술정보통신부의 나노·미래소재원천기술개발사업(소재혁신선도프로젝트)과 산업통상자원부의 탄소저감형 석유계 원료 대체화학공정개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 수자원 처리 분야의 국제 학술저널 [Journal of Water Process Engineering] (IF: 7.34, JCR 분야 상위 7.5%) 최신호에 온라인 게재되었다. * Used coffee/PCL composite filter for Cu(II) removal from wastewater - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이지수 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이한비 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 이민욱 선임연구원 - (교신저자) 동국대학교 화학과 김영관 교수 논문 링크: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103253 [그림 설명] [그림 1] 나노복합필터 개념도. 반도체 폐수에 함유된 중금속 이온들이 나노복합필터를 거치면서 제거되어 음용수가 되는 과정을 도식화. 커피 찌꺼기가 나노복합 필터로 재탄생하는 과정을 표현함. [그림 2] 나노복합필터 현미경 사진. 폴리카프로락톤(Polycaprolacton;PCL) 섬유와 커피 입자로 이루어진 복합구조 필터의 모습

- KIST, 커피 찌꺼기를 활용해 중금속 제거용 나노필터 제조기술 개발 - 연간 15만 톤 규모의 생활폐기물 재활용 길 열려 커피 한 잔을 내릴 때 사용되는 커피콩의 단 0.2%만이 우리가 마시는 커피가 되고, 나머지 99.8%의 찌꺼기는 버려진다. 이렇게 버려지는 커피 폐기물의 양은 우리나라에서만 연간 약 15만 톤에 달한다. 커피 찌꺼기를 매립하면 온실가스가 발생하고, 소각할 때에는 다량의 탄소가 발생하여 환경문제가 되고 있는데, 이를 재활용해 반도체 폐수 정화 소재를 만들 방법이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 구조용복합소재연구센터 이민욱 박사 연구팀이 동국대학교 화학과 김영관 교수 연구팀과 공동으로 생활폐기물로 버려지는 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자를 복합화하여 구리이온 제거용 나노복합필터를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 반도체 폐수 속의 중금속은 신장, 간, 뇌와 같은 인체 주요 장기에 치명적인 손상을 초래할 수 있는데, 최근 반도체 생산 증가로 배출량이 늘고 있다. 구리를 비롯한 반도체 폐수 속의 중금속을 효과적으로 제거할 수 있는 정제기술이 반드시 필요한 이유다. 커피 찌꺼기의 표면은 다공성 구조일 뿐 아니라, 음전하를 띠고 있는 다양한 기능기들로 구성되어 있어 양전하를 띠는 폐수 속 중금속을 흡착하는 데 활용되고 있다. 그러나 기존 연구는 커피 찌꺼기를 물에 푸는 방식이었기 때문에 쓰고 난 커피 찌꺼기를 다시 수거해야 한다는 한계가 있었다. 연구팀은 KIST 전북분원이 보유한 복합소재 기술을 활용하여, 흔히 사용하는 캡슐커피 안의 커피 찌꺼기를 수거한 후 세척이나 불순물 제거와 같은 별도의 전처리 공정 없이 생분해성 플라스틱인 PCL(Poly Capro Lactone)과 함께 용매에서 균일하게 복합화할 수 있었다. 그 후 이 복합용액을 전기방사하여 매우 촘촘하고 균일한 형태의 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자로 이루어진 나노복합필터를 제조했다. 이렇게 제조된 소재는 초기농도 100μM(마이크로몰라)의 폐수에서 4시간 안에 90% 이상의 중금속 제거 효율을 달성하여 음용수 기준을 만족할 수 있었다. 캡슐 커피 1개(약 5g)으로 약 10L의 폐수를 정화할 수 있는 나노복합필터를 제조 가능하다. KIST 이민욱 박사는 “이번 연구는 환경오염의 원인이 되는 폐기물을 간단하게 복합 소재로 만들어 경제적이면서도 친환경적인 수처리 기술을 개발했다는 점에서 의미가 있다”고 전하며, “앞으로는 커피 찌꺼기를 표면처리 하거나 다른 자연소재를 탐색해 친환경적이면서도 성능이 높은 다양한 필터를 개발할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국가 기간산업인 반도체 공정뿐만 아니라 커피산업이 그동안 고민해오던 문제에 해결책을 제시하는 한편, 글로벌 환경 이슈를 선도할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 과학기술정보통신부의 나노·미래소재원천기술개발사업(소재혁신선도프로젝트)과 산업통상자원부의 탄소저감형 석유계 원료 대체화학공정개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 수자원 처리 분야의 국제 학술저널 [Journal of Water Process Engineering] (IF: 7.34, JCR 분야 상위 7.5%) 최신호에 온라인 게재되었다. * Used coffee/PCL composite filter for Cu(II) removal from wastewater - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이지수 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이한비 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 이민욱 선임연구원 - (교신저자) 동국대학교 화학과 김영관 교수 논문 링크: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103253 [그림 설명] [그림 1] 나노복합필터 개념도. 반도체 폐수에 함유된 중금속 이온들이 나노복합필터를 거치면서 제거되어 음용수가 되는 과정을 도식화. 커피 찌꺼기가 나노복합 필터로 재탄생하는 과정을 표현함. [그림 2] 나노복합필터 현미경 사진. 폴리카프로락톤(Polycaprolacton;PCL) 섬유와 커피 입자로 이루어진 복합구조 필터의 모습

- KIST, 커피 찌꺼기를 활용해 중금속 제거용 나노필터 제조기술 개발 - 연간 15만 톤 규모의 생활폐기물 재활용 길 열려 커피 한 잔을 내릴 때 사용되는 커피콩의 단 0.2%만이 우리가 마시는 커피가 되고, 나머지 99.8%의 찌꺼기는 버려진다. 이렇게 버려지는 커피 폐기물의 양은 우리나라에서만 연간 약 15만 톤에 달한다. 커피 찌꺼기를 매립하면 온실가스가 발생하고, 소각할 때에는 다량의 탄소가 발생하여 환경문제가 되고 있는데, 이를 재활용해 반도체 폐수 정화 소재를 만들 방법이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 구조용복합소재연구센터 이민욱 박사 연구팀이 동국대학교 화학과 김영관 교수 연구팀과 공동으로 생활폐기물로 버려지는 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자를 복합화하여 구리이온 제거용 나노복합필터를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 반도체 폐수 속의 중금속은 신장, 간, 뇌와 같은 인체 주요 장기에 치명적인 손상을 초래할 수 있는데, 최근 반도체 생산 증가로 배출량이 늘고 있다. 구리를 비롯한 반도체 폐수 속의 중금속을 효과적으로 제거할 수 있는 정제기술이 반드시 필요한 이유다. 커피 찌꺼기의 표면은 다공성 구조일 뿐 아니라, 음전하를 띠고 있는 다양한 기능기들로 구성되어 있어 양전하를 띠는 폐수 속 중금속을 흡착하는 데 활용되고 있다. 그러나 기존 연구는 커피 찌꺼기를 물에 푸는 방식이었기 때문에 쓰고 난 커피 찌꺼기를 다시 수거해야 한다는 한계가 있었다. 연구팀은 KIST 전북분원이 보유한 복합소재 기술을 활용하여, 흔히 사용하는 캡슐커피 안의 커피 찌꺼기를 수거한 후 세척이나 불순물 제거와 같은 별도의 전처리 공정 없이 생분해성 플라스틱인 PCL(Poly Capro Lactone)과 함께 용매에서 균일하게 복합화할 수 있었다. 그 후 이 복합용액을 전기방사하여 매우 촘촘하고 균일한 형태의 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자로 이루어진 나노복합필터를 제조했다. 이렇게 제조된 소재는 초기농도 100μM(마이크로몰라)의 폐수에서 4시간 안에 90% 이상의 중금속 제거 효율을 달성하여 음용수 기준을 만족할 수 있었다. 캡슐 커피 1개(약 5g)으로 약 10L의 폐수를 정화할 수 있는 나노복합필터를 제조 가능하다. KIST 이민욱 박사는 “이번 연구는 환경오염의 원인이 되는 폐기물을 간단하게 복합 소재로 만들어 경제적이면서도 친환경적인 수처리 기술을 개발했다는 점에서 의미가 있다”고 전하며, “앞으로는 커피 찌꺼기를 표면처리 하거나 다른 자연소재를 탐색해 친환경적이면서도 성능이 높은 다양한 필터를 개발할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국가 기간산업인 반도체 공정뿐만 아니라 커피산업이 그동안 고민해오던 문제에 해결책을 제시하는 한편, 글로벌 환경 이슈를 선도할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 과학기술정보통신부의 나노·미래소재원천기술개발사업(소재혁신선도프로젝트)과 산업통상자원부의 탄소저감형 석유계 원료 대체화학공정개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 수자원 처리 분야의 국제 학술저널 [Journal of Water Process Engineering] (IF: 7.34, JCR 분야 상위 7.5%) 최신호에 온라인 게재되었다. * Used coffee/PCL composite filter for Cu(II) removal from wastewater - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이지수 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이한비 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 이민욱 선임연구원 - (교신저자) 동국대학교 화학과 김영관 교수 논문 링크: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103253 [그림 설명] [그림 1] 나노복합필터 개념도. 반도체 폐수에 함유된 중금속 이온들이 나노복합필터를 거치면서 제거되어 음용수가 되는 과정을 도식화. 커피 찌꺼기가 나노복합 필터로 재탄생하는 과정을 표현함. [그림 2] 나노복합필터 현미경 사진. 폴리카프로락톤(Polycaprolacton;PCL) 섬유와 커피 입자로 이루어진 복합구조 필터의 모습

- KIST, 커피 찌꺼기를 활용해 중금속 제거용 나노필터 제조기술 개발 - 연간 15만 톤 규모의 생활폐기물 재활용 길 열려 커피 한 잔을 내릴 때 사용되는 커피콩의 단 0.2%만이 우리가 마시는 커피가 되고, 나머지 99.8%의 찌꺼기는 버려진다. 이렇게 버려지는 커피 폐기물의 양은 우리나라에서만 연간 약 15만 톤에 달한다. 커피 찌꺼기를 매립하면 온실가스가 발생하고, 소각할 때에는 다량의 탄소가 발생하여 환경문제가 되고 있는데, 이를 재활용해 반도체 폐수 정화 소재를 만들 방법이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 구조용복합소재연구센터 이민욱 박사 연구팀이 동국대학교 화학과 김영관 교수 연구팀과 공동으로 생활폐기물로 버려지는 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자를 복합화하여 구리이온 제거용 나노복합필터를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 반도체 폐수 속의 중금속은 신장, 간, 뇌와 같은 인체 주요 장기에 치명적인 손상을 초래할 수 있는데, 최근 반도체 생산 증가로 배출량이 늘고 있다. 구리를 비롯한 반도체 폐수 속의 중금속을 효과적으로 제거할 수 있는 정제기술이 반드시 필요한 이유다. 커피 찌꺼기의 표면은 다공성 구조일 뿐 아니라, 음전하를 띠고 있는 다양한 기능기들로 구성되어 있어 양전하를 띠는 폐수 속 중금속을 흡착하는 데 활용되고 있다. 그러나 기존 연구는 커피 찌꺼기를 물에 푸는 방식이었기 때문에 쓰고 난 커피 찌꺼기를 다시 수거해야 한다는 한계가 있었다. 연구팀은 KIST 전북분원이 보유한 복합소재 기술을 활용하여, 흔히 사용하는 캡슐커피 안의 커피 찌꺼기를 수거한 후 세척이나 불순물 제거와 같은 별도의 전처리 공정 없이 생분해성 플라스틱인 PCL(Poly Capro Lactone)과 함께 용매에서 균일하게 복합화할 수 있었다. 그 후 이 복합용액을 전기방사하여 매우 촘촘하고 균일한 형태의 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자로 이루어진 나노복합필터를 제조했다. 이렇게 제조된 소재는 초기농도 100μM(마이크로몰라)의 폐수에서 4시간 안에 90% 이상의 중금속 제거 효율을 달성하여 음용수 기준을 만족할 수 있었다. 캡슐 커피 1개(약 5g)으로 약 10L의 폐수를 정화할 수 있는 나노복합필터를 제조 가능하다. KIST 이민욱 박사는 “이번 연구는 환경오염의 원인이 되는 폐기물을 간단하게 복합 소재로 만들어 경제적이면서도 친환경적인 수처리 기술을 개발했다는 점에서 의미가 있다”고 전하며, “앞으로는 커피 찌꺼기를 표면처리 하거나 다른 자연소재를 탐색해 친환경적이면서도 성능이 높은 다양한 필터를 개발할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국가 기간산업인 반도체 공정뿐만 아니라 커피산업이 그동안 고민해오던 문제에 해결책을 제시하는 한편, 글로벌 환경 이슈를 선도할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 과학기술정보통신부의 나노·미래소재원천기술개발사업(소재혁신선도프로젝트)과 산업통상자원부의 탄소저감형 석유계 원료 대체화학공정개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 수자원 처리 분야의 국제 학술저널 [Journal of Water Process Engineering] (IF: 7.34, JCR 분야 상위 7.5%) 최신호에 온라인 게재되었다. * Used coffee/PCL composite filter for Cu(II) removal from wastewater - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이지수 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이한비 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 이민욱 선임연구원 - (교신저자) 동국대학교 화학과 김영관 교수 논문 링크: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103253 [그림 설명] [그림 1] 나노복합필터 개념도. 반도체 폐수에 함유된 중금속 이온들이 나노복합필터를 거치면서 제거되어 음용수가 되는 과정을 도식화. 커피 찌꺼기가 나노복합 필터로 재탄생하는 과정을 표현함. [그림 2] 나노복합필터 현미경 사진. 폴리카프로락톤(Polycaprolacton;PCL) 섬유와 커피 입자로 이루어진 복합구조 필터의 모습

- KIST, 커피 찌꺼기를 활용해 중금속 제거용 나노필터 제조기술 개발 - 연간 15만 톤 규모의 생활폐기물 재활용 길 열려 커피 한 잔을 내릴 때 사용되는 커피콩의 단 0.2%만이 우리가 마시는 커피가 되고, 나머지 99.8%의 찌꺼기는 버려진다. 이렇게 버려지는 커피 폐기물의 양은 우리나라에서만 연간 약 15만 톤에 달한다. 커피 찌꺼기를 매립하면 온실가스가 발생하고, 소각할 때에는 다량의 탄소가 발생하여 환경문제가 되고 있는데, 이를 재활용해 반도체 폐수 정화 소재를 만들 방법이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 구조용복합소재연구센터 이민욱 박사 연구팀이 동국대학교 화학과 김영관 교수 연구팀과 공동으로 생활폐기물로 버려지는 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자를 복합화하여 구리이온 제거용 나노복합필터를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 반도체 폐수 속의 중금속은 신장, 간, 뇌와 같은 인체 주요 장기에 치명적인 손상을 초래할 수 있는데, 최근 반도체 생산 증가로 배출량이 늘고 있다. 구리를 비롯한 반도체 폐수 속의 중금속을 효과적으로 제거할 수 있는 정제기술이 반드시 필요한 이유다. 커피 찌꺼기의 표면은 다공성 구조일 뿐 아니라, 음전하를 띠고 있는 다양한 기능기들로 구성되어 있어 양전하를 띠는 폐수 속 중금속을 흡착하는 데 활용되고 있다. 그러나 기존 연구는 커피 찌꺼기를 물에 푸는 방식이었기 때문에 쓰고 난 커피 찌꺼기를 다시 수거해야 한다는 한계가 있었다. 연구팀은 KIST 전북분원이 보유한 복합소재 기술을 활용하여, 흔히 사용하는 캡슐커피 안의 커피 찌꺼기를 수거한 후 세척이나 불순물 제거와 같은 별도의 전처리 공정 없이 생분해성 플라스틱인 PCL(Poly Capro Lactone)과 함께 용매에서 균일하게 복합화할 수 있었다. 그 후 이 복합용액을 전기방사하여 매우 촘촘하고 균일한 형태의 커피 찌꺼기와 생분해성 고분자로 이루어진 나노복합필터를 제조했다. 이렇게 제조된 소재는 초기농도 100μM(마이크로몰라)의 폐수에서 4시간 안에 90% 이상의 중금속 제거 효율을 달성하여 음용수 기준을 만족할 수 있었다. 캡슐 커피 1개(약 5g)으로 약 10L의 폐수를 정화할 수 있는 나노복합필터를 제조 가능하다. KIST 이민욱 박사는 “이번 연구는 환경오염의 원인이 되는 폐기물을 간단하게 복합 소재로 만들어 경제적이면서도 친환경적인 수처리 기술을 개발했다는 점에서 의미가 있다”고 전하며, “앞으로는 커피 찌꺼기를 표면처리 하거나 다른 자연소재를 탐색해 친환경적이면서도 성능이 높은 다양한 필터를 개발할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국가 기간산업인 반도체 공정뿐만 아니라 커피산업이 그동안 고민해오던 문제에 해결책을 제시하는 한편, 글로벌 환경 이슈를 선도할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 과학기술정보통신부의 나노·미래소재원천기술개발사업(소재혁신선도프로젝트)과 산업통상자원부의 탄소저감형 석유계 원료 대체화학공정개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 수자원 처리 분야의 국제 학술저널 [Journal of Water Process Engineering] (IF: 7.34, JCR 분야 상위 7.5%) 최신호에 온라인 게재되었다. * Used coffee/PCL composite filter for Cu(II) removal from wastewater - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이지수 학생연구원 - (제 1저자) 한국과학기술연구원 이한비 인턴연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 이민욱 선임연구원 - (교신저자) 동국대학교 화학과 김영관 교수 논문 링크: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2022.103253 [그림 설명] [그림 1] 나노복합필터 개념도. 반도체 폐수에 함유된 중금속 이온들이 나노복합필터를 거치면서 제거되어 음용수가 되는 과정을 도식화. 커피 찌꺼기가 나노복합 필터로 재탄생하는 과정을 표현함. [그림 2] 나노복합필터 현미경 사진. 폴리카프로락톤(Polycaprolacton;PCL) 섬유와 커피 입자로 이루어진 복합구조 필터의 모습