- 이온, 부유고형물 공존 조건에서도 뛰어난 금 회수 성능 - 회수공정 비용/시간 대폭 감소 및 소재 대량생산, 반복 재활용 가능 금속자원의 99.3%를 수입에 의존하는 우리나라의 1인당 금속자원 소비량은 OECD 최고 수준이며 신재생에너지, 헬스케어, 반도체 등 다양한 산업에서 귀금속에 대한 소비량은 점점 증가하고 있다. 귀금속 중에서도 특히 금(金)은 전기, 전자산업 분야에서 배터리, 전기자동차, 신재생에너지 등 다양한 수요가 있으나 한정된 양과 높은 가격으로 인해 해당 산업에서 항상 큰 변수로 작용하고 있다. 전 세계적으로 폐기물에서 귀금속을 추출하는 ‘도시광산’에 대한 연구가 활발히 진행되는 것도 이러한 이유이다. 하지만 폐자원을 활용하여 고순도의 금을 추출하는 기술의 대다수는 다량의 화학물질과 고온의 에너지를 필요로 하고 있어 환경규제 및 효율 문제를 안고 있다. 국내 연구진이 폐기물로부터 귀금속 회수율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사 연구팀은 다층으로 이루어진 내부 구조를 고분자 껍질이 감싸고 있는 캡슐형 소재를 개발해 세계 최고수준인 99.9% 회수효율의 금회수공정을 개발했다고 밝혔다. 개발한 소재는 금 이온을 캡슐 내부에 가두어 회수하기 때문에 기존 흡착소재들과 비교해 회수 효율이 높다는 장점과 함께 고분자 껍질이 금 이온을 통과시키지만, 금과 함께 존재하는 부유 고형물질은 통과시키지 않아 내부구조가 막히는 현상을 방지할 수 있다는 장점도 갖고 있다. 다층으로 이루어진 내부구조에는 금 이온에만 반응하는 기능기를 도입해 14종의 이온 및 3종의 부유 고형물질이 공존하는 조건에서도 고분자 껍질을 통과한 금을 안정적으로 회수할 수 있었다. 캡슐형 소재는 용매교환법 고분자 용액을 녹이지 못하는 용액에 침전시켜 용매를 추출하여 다공성을 부여하는 방식의 제조법 을 기반으로 연속공정을 통해 생산가능하며 해당 소재를 10회 재생하여 재이용한 결과에 있어서도 99.9% 이상의 회수 성능을 유지함으로써 효율성과 안정성을 함께 입증했다. KIST 최재우, 정경원 박사는 “본 연구를 통해 개발된 소재는 기존 귀금속 회수를 위해 개발된 물질들이 갖고 있는 문제점을 해결함과 동시에 합성에 대한 용이성과 현장 적용성 높은 큰 입경 특성을 기반으로 관련 산업공정에 즉각적으로 적용 가능한 형태라는 큰 장점이 있다”라며, “본 연구를 통하여 회수 소재의 화학적인 특성 뿐 아니라, 소재의 형태도 수중 금속자원을 회수하는 데 매우 중요한 역할을 할 수 있었다.”라고 밝혔다. 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “이번 연구 결과는 자동차, 석유화학 등 다양한 산업에서 발생되는 폐기물과 귀금속 스크랩으로부터 금속자원을 선택적으로 회수 및 정제 가능한 국내 최초 친환경 공정 개발의 기반이 될 것으로 기대한다. ”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요사업과 소재혁신선도사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ (IF : 13.273, JCR 분야 상위 2.448%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Cage-like amine-rich polymeric capsule with internal 3D center-radial channels for efficient and selective gold recovery - (제 1저자) 한국과학기술연구원 정영균 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최재우, 정경원 책임연구원 그림 설명 금 회수 소재 제작 과정 및 물리/화학적인 구조 소재의 금 회수 컨셉(왼쪽) 및 금 회수 성능 대표 그림(오른쪽) KIST 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사팀에서 개발한 귀금속 회수의 프로세스. (왼쪽부터) 금 함유 폐액, KIST 연구진이 친환경으로 금을 회수할 수 있게 개발한 원형 고분자 껍질(흰색)로 감싸진 캡슐형 소재, 회수 공정을 통해 추출된 금, 고순도 금으로 정련된 회수된 금 KIST 정영균 박사후 연구원이 개발한 금 회수 소재를 통해 추출된 금을 살펴 보고 있다.

- 이온, 부유고형물 공존 조건에서도 뛰어난 금 회수 성능 - 회수공정 비용/시간 대폭 감소 및 소재 대량생산, 반복 재활용 가능 금속자원의 99.3%를 수입에 의존하는 우리나라의 1인당 금속자원 소비량은 OECD 최고 수준이며 신재생에너지, 헬스케어, 반도체 등 다양한 산업에서 귀금속에 대한 소비량은 점점 증가하고 있다. 귀금속 중에서도 특히 금(金)은 전기, 전자산업 분야에서 배터리, 전기자동차, 신재생에너지 등 다양한 수요가 있으나 한정된 양과 높은 가격으로 인해 해당 산업에서 항상 큰 변수로 작용하고 있다. 전 세계적으로 폐기물에서 귀금속을 추출하는 ‘도시광산’에 대한 연구가 활발히 진행되는 것도 이러한 이유이다. 하지만 폐자원을 활용하여 고순도의 금을 추출하는 기술의 대다수는 다량의 화학물질과 고온의 에너지를 필요로 하고 있어 환경규제 및 효율 문제를 안고 있다. 국내 연구진이 폐기물로부터 귀금속 회수율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사 연구팀은 다층으로 이루어진 내부 구조를 고분자 껍질이 감싸고 있는 캡슐형 소재를 개발해 세계 최고수준인 99.9% 회수효율의 금회수공정을 개발했다고 밝혔다. 개발한 소재는 금 이온을 캡슐 내부에 가두어 회수하기 때문에 기존 흡착소재들과 비교해 회수 효율이 높다는 장점과 함께 고분자 껍질이 금 이온을 통과시키지만, 금과 함께 존재하는 부유 고형물질은 통과시키지 않아 내부구조가 막히는 현상을 방지할 수 있다는 장점도 갖고 있다. 다층으로 이루어진 내부구조에는 금 이온에만 반응하는 기능기를 도입해 14종의 이온 및 3종의 부유 고형물질이 공존하는 조건에서도 고분자 껍질을 통과한 금을 안정적으로 회수할 수 있었다. 캡슐형 소재는 용매교환법 고분자 용액을 녹이지 못하는 용액에 침전시켜 용매를 추출하여 다공성을 부여하는 방식의 제조법 을 기반으로 연속공정을 통해 생산가능하며 해당 소재를 10회 재생하여 재이용한 결과에 있어서도 99.9% 이상의 회수 성능을 유지함으로써 효율성과 안정성을 함께 입증했다. KIST 최재우, 정경원 박사는 “본 연구를 통해 개발된 소재는 기존 귀금속 회수를 위해 개발된 물질들이 갖고 있는 문제점을 해결함과 동시에 합성에 대한 용이성과 현장 적용성 높은 큰 입경 특성을 기반으로 관련 산업공정에 즉각적으로 적용 가능한 형태라는 큰 장점이 있다”라며, “본 연구를 통하여 회수 소재의 화학적인 특성 뿐 아니라, 소재의 형태도 수중 금속자원을 회수하는 데 매우 중요한 역할을 할 수 있었다.”라고 밝혔다. 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “이번 연구 결과는 자동차, 석유화학 등 다양한 산업에서 발생되는 폐기물과 귀금속 스크랩으로부터 금속자원을 선택적으로 회수 및 정제 가능한 국내 최초 친환경 공정 개발의 기반이 될 것으로 기대한다. ”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요사업과 소재혁신선도사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ (IF : 13.273, JCR 분야 상위 2.448%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Cage-like amine-rich polymeric capsule with internal 3D center-radial channels for efficient and selective gold recovery - (제 1저자) 한국과학기술연구원 정영균 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최재우, 정경원 책임연구원 그림 설명 금 회수 소재 제작 과정 및 물리/화학적인 구조 소재의 금 회수 컨셉(왼쪽) 및 금 회수 성능 대표 그림(오른쪽) KIST 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사팀에서 개발한 귀금속 회수의 프로세스. (왼쪽부터) 금 함유 폐액, KIST 연구진이 친환경으로 금을 회수할 수 있게 개발한 원형 고분자 껍질(흰색)로 감싸진 캡슐형 소재, 회수 공정을 통해 추출된 금, 고순도 금으로 정련된 회수된 금 KIST 정영균 박사후 연구원이 개발한 금 회수 소재를 통해 추출된 금을 살펴 보고 있다.

- 이온, 부유고형물 공존 조건에서도 뛰어난 금 회수 성능 - 회수공정 비용/시간 대폭 감소 및 소재 대량생산, 반복 재활용 가능 금속자원의 99.3%를 수입에 의존하는 우리나라의 1인당 금속자원 소비량은 OECD 최고 수준이며 신재생에너지, 헬스케어, 반도체 등 다양한 산업에서 귀금속에 대한 소비량은 점점 증가하고 있다. 귀금속 중에서도 특히 금(金)은 전기, 전자산업 분야에서 배터리, 전기자동차, 신재생에너지 등 다양한 수요가 있으나 한정된 양과 높은 가격으로 인해 해당 산업에서 항상 큰 변수로 작용하고 있다. 전 세계적으로 폐기물에서 귀금속을 추출하는 ‘도시광산’에 대한 연구가 활발히 진행되는 것도 이러한 이유이다. 하지만 폐자원을 활용하여 고순도의 금을 추출하는 기술의 대다수는 다량의 화학물질과 고온의 에너지를 필요로 하고 있어 환경규제 및 효율 문제를 안고 있다. 국내 연구진이 폐기물로부터 귀금속 회수율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사 연구팀은 다층으로 이루어진 내부 구조를 고분자 껍질이 감싸고 있는 캡슐형 소재를 개발해 세계 최고수준인 99.9% 회수효율의 금회수공정을 개발했다고 밝혔다. 개발한 소재는 금 이온을 캡슐 내부에 가두어 회수하기 때문에 기존 흡착소재들과 비교해 회수 효율이 높다는 장점과 함께 고분자 껍질이 금 이온을 통과시키지만, 금과 함께 존재하는 부유 고형물질은 통과시키지 않아 내부구조가 막히는 현상을 방지할 수 있다는 장점도 갖고 있다. 다층으로 이루어진 내부구조에는 금 이온에만 반응하는 기능기를 도입해 14종의 이온 및 3종의 부유 고형물질이 공존하는 조건에서도 고분자 껍질을 통과한 금을 안정적으로 회수할 수 있었다. 캡슐형 소재는 용매교환법 고분자 용액을 녹이지 못하는 용액에 침전시켜 용매를 추출하여 다공성을 부여하는 방식의 제조법 을 기반으로 연속공정을 통해 생산가능하며 해당 소재를 10회 재생하여 재이용한 결과에 있어서도 99.9% 이상의 회수 성능을 유지함으로써 효율성과 안정성을 함께 입증했다. KIST 최재우, 정경원 박사는 “본 연구를 통해 개발된 소재는 기존 귀금속 회수를 위해 개발된 물질들이 갖고 있는 문제점을 해결함과 동시에 합성에 대한 용이성과 현장 적용성 높은 큰 입경 특성을 기반으로 관련 산업공정에 즉각적으로 적용 가능한 형태라는 큰 장점이 있다”라며, “본 연구를 통하여 회수 소재의 화학적인 특성 뿐 아니라, 소재의 형태도 수중 금속자원을 회수하는 데 매우 중요한 역할을 할 수 있었다.”라고 밝혔다. 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “이번 연구 결과는 자동차, 석유화학 등 다양한 산업에서 발생되는 폐기물과 귀금속 스크랩으로부터 금속자원을 선택적으로 회수 및 정제 가능한 국내 최초 친환경 공정 개발의 기반이 될 것으로 기대한다. ”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요사업과 소재혁신선도사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ (IF : 13.273, JCR 분야 상위 2.448%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Cage-like amine-rich polymeric capsule with internal 3D center-radial channels for efficient and selective gold recovery - (제 1저자) 한국과학기술연구원 정영균 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최재우, 정경원 책임연구원 그림 설명 금 회수 소재 제작 과정 및 물리/화학적인 구조 소재의 금 회수 컨셉(왼쪽) 및 금 회수 성능 대표 그림(오른쪽) KIST 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사팀에서 개발한 귀금속 회수의 프로세스. (왼쪽부터) 금 함유 폐액, KIST 연구진이 친환경으로 금을 회수할 수 있게 개발한 원형 고분자 껍질(흰색)로 감싸진 캡슐형 소재, 회수 공정을 통해 추출된 금, 고순도 금으로 정련된 회수된 금 KIST 정영균 박사후 연구원이 개발한 금 회수 소재를 통해 추출된 금을 살펴 보고 있다.

- 이온, 부유고형물 공존 조건에서도 뛰어난 금 회수 성능 - 회수공정 비용/시간 대폭 감소 및 소재 대량생산, 반복 재활용 가능 금속자원의 99.3%를 수입에 의존하는 우리나라의 1인당 금속자원 소비량은 OECD 최고 수준이며 신재생에너지, 헬스케어, 반도체 등 다양한 산업에서 귀금속에 대한 소비량은 점점 증가하고 있다. 귀금속 중에서도 특히 금(金)은 전기, 전자산업 분야에서 배터리, 전기자동차, 신재생에너지 등 다양한 수요가 있으나 한정된 양과 높은 가격으로 인해 해당 산업에서 항상 큰 변수로 작용하고 있다. 전 세계적으로 폐기물에서 귀금속을 추출하는 ‘도시광산’에 대한 연구가 활발히 진행되는 것도 이러한 이유이다. 하지만 폐자원을 활용하여 고순도의 금을 추출하는 기술의 대다수는 다량의 화학물질과 고온의 에너지를 필요로 하고 있어 환경규제 및 효율 문제를 안고 있다. 국내 연구진이 폐기물로부터 귀금속 회수율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사 연구팀은 다층으로 이루어진 내부 구조를 고분자 껍질이 감싸고 있는 캡슐형 소재를 개발해 세계 최고수준인 99.9% 회수효율의 금회수공정을 개발했다고 밝혔다. 개발한 소재는 금 이온을 캡슐 내부에 가두어 회수하기 때문에 기존 흡착소재들과 비교해 회수 효율이 높다는 장점과 함께 고분자 껍질이 금 이온을 통과시키지만, 금과 함께 존재하는 부유 고형물질은 통과시키지 않아 내부구조가 막히는 현상을 방지할 수 있다는 장점도 갖고 있다. 다층으로 이루어진 내부구조에는 금 이온에만 반응하는 기능기를 도입해 14종의 이온 및 3종의 부유 고형물질이 공존하는 조건에서도 고분자 껍질을 통과한 금을 안정적으로 회수할 수 있었다. 캡슐형 소재는 용매교환법 고분자 용액을 녹이지 못하는 용액에 침전시켜 용매를 추출하여 다공성을 부여하는 방식의 제조법 을 기반으로 연속공정을 통해 생산가능하며 해당 소재를 10회 재생하여 재이용한 결과에 있어서도 99.9% 이상의 회수 성능을 유지함으로써 효율성과 안정성을 함께 입증했다. KIST 최재우, 정경원 박사는 “본 연구를 통해 개발된 소재는 기존 귀금속 회수를 위해 개발된 물질들이 갖고 있는 문제점을 해결함과 동시에 합성에 대한 용이성과 현장 적용성 높은 큰 입경 특성을 기반으로 관련 산업공정에 즉각적으로 적용 가능한 형태라는 큰 장점이 있다”라며, “본 연구를 통하여 회수 소재의 화학적인 특성 뿐 아니라, 소재의 형태도 수중 금속자원을 회수하는 데 매우 중요한 역할을 할 수 있었다.”라고 밝혔다. 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “이번 연구 결과는 자동차, 석유화학 등 다양한 산업에서 발생되는 폐기물과 귀금속 스크랩으로부터 금속자원을 선택적으로 회수 및 정제 가능한 국내 최초 친환경 공정 개발의 기반이 될 것으로 기대한다. ”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요사업과 소재혁신선도사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ (IF : 13.273, JCR 분야 상위 2.448%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Cage-like amine-rich polymeric capsule with internal 3D center-radial channels for efficient and selective gold recovery - (제 1저자) 한국과학기술연구원 정영균 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최재우, 정경원 책임연구원 그림 설명 금 회수 소재 제작 과정 및 물리/화학적인 구조 소재의 금 회수 컨셉(왼쪽) 및 금 회수 성능 대표 그림(오른쪽) KIST 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사팀에서 개발한 귀금속 회수의 프로세스. (왼쪽부터) 금 함유 폐액, KIST 연구진이 친환경으로 금을 회수할 수 있게 개발한 원형 고분자 껍질(흰색)로 감싸진 캡슐형 소재, 회수 공정을 통해 추출된 금, 고순도 금으로 정련된 회수된 금 KIST 정영균 박사후 연구원이 개발한 금 회수 소재를 통해 추출된 금을 살펴 보고 있다.

- 이온, 부유고형물 공존 조건에서도 뛰어난 금 회수 성능 - 회수공정 비용/시간 대폭 감소 및 소재 대량생산, 반복 재활용 가능 금속자원의 99.3%를 수입에 의존하는 우리나라의 1인당 금속자원 소비량은 OECD 최고 수준이며 신재생에너지, 헬스케어, 반도체 등 다양한 산업에서 귀금속에 대한 소비량은 점점 증가하고 있다. 귀금속 중에서도 특히 금(金)은 전기, 전자산업 분야에서 배터리, 전기자동차, 신재생에너지 등 다양한 수요가 있으나 한정된 양과 높은 가격으로 인해 해당 산업에서 항상 큰 변수로 작용하고 있다. 전 세계적으로 폐기물에서 귀금속을 추출하는 ‘도시광산’에 대한 연구가 활발히 진행되는 것도 이러한 이유이다. 하지만 폐자원을 활용하여 고순도의 금을 추출하는 기술의 대다수는 다량의 화학물질과 고온의 에너지를 필요로 하고 있어 환경규제 및 효율 문제를 안고 있다. 국내 연구진이 폐기물로부터 귀금속 회수율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사 연구팀은 다층으로 이루어진 내부 구조를 고분자 껍질이 감싸고 있는 캡슐형 소재를 개발해 세계 최고수준인 99.9% 회수효율의 금회수공정을 개발했다고 밝혔다. 개발한 소재는 금 이온을 캡슐 내부에 가두어 회수하기 때문에 기존 흡착소재들과 비교해 회수 효율이 높다는 장점과 함께 고분자 껍질이 금 이온을 통과시키지만, 금과 함께 존재하는 부유 고형물질은 통과시키지 않아 내부구조가 막히는 현상을 방지할 수 있다는 장점도 갖고 있다. 다층으로 이루어진 내부구조에는 금 이온에만 반응하는 기능기를 도입해 14종의 이온 및 3종의 부유 고형물질이 공존하는 조건에서도 고분자 껍질을 통과한 금을 안정적으로 회수할 수 있었다. 캡슐형 소재는 용매교환법 고분자 용액을 녹이지 못하는 용액에 침전시켜 용매를 추출하여 다공성을 부여하는 방식의 제조법 을 기반으로 연속공정을 통해 생산가능하며 해당 소재를 10회 재생하여 재이용한 결과에 있어서도 99.9% 이상의 회수 성능을 유지함으로써 효율성과 안정성을 함께 입증했다. KIST 최재우, 정경원 박사는 “본 연구를 통해 개발된 소재는 기존 귀금속 회수를 위해 개발된 물질들이 갖고 있는 문제점을 해결함과 동시에 합성에 대한 용이성과 현장 적용성 높은 큰 입경 특성을 기반으로 관련 산업공정에 즉각적으로 적용 가능한 형태라는 큰 장점이 있다”라며, “본 연구를 통하여 회수 소재의 화학적인 특성 뿐 아니라, 소재의 형태도 수중 금속자원을 회수하는 데 매우 중요한 역할을 할 수 있었다.”라고 밝혔다. 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “이번 연구 결과는 자동차, 석유화학 등 다양한 산업에서 발생되는 폐기물과 귀금속 스크랩으로부터 금속자원을 선택적으로 회수 및 정제 가능한 국내 최초 친환경 공정 개발의 기반이 될 것으로 기대한다. ”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요사업과 소재혁신선도사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ (IF : 13.273, JCR 분야 상위 2.448%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Cage-like amine-rich polymeric capsule with internal 3D center-radial channels for efficient and selective gold recovery - (제 1저자) 한국과학기술연구원 정영균 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최재우, 정경원 책임연구원 그림 설명 금 회수 소재 제작 과정 및 물리/화학적인 구조 소재의 금 회수 컨셉(왼쪽) 및 금 회수 성능 대표 그림(오른쪽) KIST 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사팀에서 개발한 귀금속 회수의 프로세스. (왼쪽부터) 금 함유 폐액, KIST 연구진이 친환경으로 금을 회수할 수 있게 개발한 원형 고분자 껍질(흰색)로 감싸진 캡슐형 소재, 회수 공정을 통해 추출된 금, 고순도 금으로 정련된 회수된 금 KIST 정영균 박사후 연구원이 개발한 금 회수 소재를 통해 추출된 금을 살펴 보고 있다.

- 이온, 부유고형물 공존 조건에서도 뛰어난 금 회수 성능 - 회수공정 비용/시간 대폭 감소 및 소재 대량생산, 반복 재활용 가능 금속자원의 99.3%를 수입에 의존하는 우리나라의 1인당 금속자원 소비량은 OECD 최고 수준이며 신재생에너지, 헬스케어, 반도체 등 다양한 산업에서 귀금속에 대한 소비량은 점점 증가하고 있다. 귀금속 중에서도 특히 금(金)은 전기, 전자산업 분야에서 배터리, 전기자동차, 신재생에너지 등 다양한 수요가 있으나 한정된 양과 높은 가격으로 인해 해당 산업에서 항상 큰 변수로 작용하고 있다. 전 세계적으로 폐기물에서 귀금속을 추출하는 ‘도시광산’에 대한 연구가 활발히 진행되는 것도 이러한 이유이다. 하지만 폐자원을 활용하여 고순도의 금을 추출하는 기술의 대다수는 다량의 화학물질과 고온의 에너지를 필요로 하고 있어 환경규제 및 효율 문제를 안고 있다. 국내 연구진이 폐기물로부터 귀금속 회수율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사 연구팀은 다층으로 이루어진 내부 구조를 고분자 껍질이 감싸고 있는 캡슐형 소재를 개발해 세계 최고수준인 99.9% 회수효율의 금회수공정을 개발했다고 밝혔다. 개발한 소재는 금 이온을 캡슐 내부에 가두어 회수하기 때문에 기존 흡착소재들과 비교해 회수 효율이 높다는 장점과 함께 고분자 껍질이 금 이온을 통과시키지만, 금과 함께 존재하는 부유 고형물질은 통과시키지 않아 내부구조가 막히는 현상을 방지할 수 있다는 장점도 갖고 있다. 다층으로 이루어진 내부구조에는 금 이온에만 반응하는 기능기를 도입해 14종의 이온 및 3종의 부유 고형물질이 공존하는 조건에서도 고분자 껍질을 통과한 금을 안정적으로 회수할 수 있었다. 캡슐형 소재는 용매교환법 고분자 용액을 녹이지 못하는 용액에 침전시켜 용매를 추출하여 다공성을 부여하는 방식의 제조법 을 기반으로 연속공정을 통해 생산가능하며 해당 소재를 10회 재생하여 재이용한 결과에 있어서도 99.9% 이상의 회수 성능을 유지함으로써 효율성과 안정성을 함께 입증했다. KIST 최재우, 정경원 박사는 “본 연구를 통해 개발된 소재는 기존 귀금속 회수를 위해 개발된 물질들이 갖고 있는 문제점을 해결함과 동시에 합성에 대한 용이성과 현장 적용성 높은 큰 입경 특성을 기반으로 관련 산업공정에 즉각적으로 적용 가능한 형태라는 큰 장점이 있다”라며, “본 연구를 통하여 회수 소재의 화학적인 특성 뿐 아니라, 소재의 형태도 수중 금속자원을 회수하는 데 매우 중요한 역할을 할 수 있었다.”라고 밝혔다. 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “이번 연구 결과는 자동차, 석유화학 등 다양한 산업에서 발생되는 폐기물과 귀금속 스크랩으로부터 금속자원을 선택적으로 회수 및 정제 가능한 국내 최초 친환경 공정 개발의 기반이 될 것으로 기대한다. ”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요사업과 소재혁신선도사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ (IF : 13.273, JCR 분야 상위 2.448%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Cage-like amine-rich polymeric capsule with internal 3D center-radial channels for efficient and selective gold recovery - (제 1저자) 한국과학기술연구원 정영균 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최재우, 정경원 책임연구원 그림 설명 금 회수 소재 제작 과정 및 물리/화학적인 구조 소재의 금 회수 컨셉(왼쪽) 및 금 회수 성능 대표 그림(오른쪽) KIST 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사팀에서 개발한 귀금속 회수의 프로세스. (왼쪽부터) 금 함유 폐액, KIST 연구진이 친환경으로 금을 회수할 수 있게 개발한 원형 고분자 껍질(흰색)로 감싸진 캡슐형 소재, 회수 공정을 통해 추출된 금, 고순도 금으로 정련된 회수된 금 KIST 정영균 박사후 연구원이 개발한 금 회수 소재를 통해 추출된 금을 살펴 보고 있다.

- 이온, 부유고형물 공존 조건에서도 뛰어난 금 회수 성능 - 회수공정 비용/시간 대폭 감소 및 소재 대량생산, 반복 재활용 가능 금속자원의 99.3%를 수입에 의존하는 우리나라의 1인당 금속자원 소비량은 OECD 최고 수준이며 신재생에너지, 헬스케어, 반도체 등 다양한 산업에서 귀금속에 대한 소비량은 점점 증가하고 있다. 귀금속 중에서도 특히 금(金)은 전기, 전자산업 분야에서 배터리, 전기자동차, 신재생에너지 등 다양한 수요가 있으나 한정된 양과 높은 가격으로 인해 해당 산업에서 항상 큰 변수로 작용하고 있다. 전 세계적으로 폐기물에서 귀금속을 추출하는 ‘도시광산’에 대한 연구가 활발히 진행되는 것도 이러한 이유이다. 하지만 폐자원을 활용하여 고순도의 금을 추출하는 기술의 대다수는 다량의 화학물질과 고온의 에너지를 필요로 하고 있어 환경규제 및 효율 문제를 안고 있다. 국내 연구진이 폐기물로부터 귀금속 회수율을 획기적으로 높일 수 있는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원 (KIST, 원장 윤석진) 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사 연구팀은 다층으로 이루어진 내부 구조를 고분자 껍질이 감싸고 있는 캡슐형 소재를 개발해 세계 최고수준인 99.9% 회수효율의 금회수공정을 개발했다고 밝혔다. 개발한 소재는 금 이온을 캡슐 내부에 가두어 회수하기 때문에 기존 흡착소재들과 비교해 회수 효율이 높다는 장점과 함께 고분자 껍질이 금 이온을 통과시키지만, 금과 함께 존재하는 부유 고형물질은 통과시키지 않아 내부구조가 막히는 현상을 방지할 수 있다는 장점도 갖고 있다. 다층으로 이루어진 내부구조에는 금 이온에만 반응하는 기능기를 도입해 14종의 이온 및 3종의 부유 고형물질이 공존하는 조건에서도 고분자 껍질을 통과한 금을 안정적으로 회수할 수 있었다. 캡슐형 소재는 용매교환법 고분자 용액을 녹이지 못하는 용액에 침전시켜 용매를 추출하여 다공성을 부여하는 방식의 제조법 을 기반으로 연속공정을 통해 생산가능하며 해당 소재를 10회 재생하여 재이용한 결과에 있어서도 99.9% 이상의 회수 성능을 유지함으로써 효율성과 안정성을 함께 입증했다. KIST 최재우, 정경원 박사는 “본 연구를 통해 개발된 소재는 기존 귀금속 회수를 위해 개발된 물질들이 갖고 있는 문제점을 해결함과 동시에 합성에 대한 용이성과 현장 적용성 높은 큰 입경 특성을 기반으로 관련 산업공정에 즉각적으로 적용 가능한 형태라는 큰 장점이 있다”라며, “본 연구를 통하여 회수 소재의 화학적인 특성 뿐 아니라, 소재의 형태도 수중 금속자원을 회수하는 데 매우 중요한 역할을 할 수 있었다.”라고 밝혔다. 제1저자인 KIST 정영균 박사는 “이번 연구 결과는 자동차, 석유화학 등 다양한 산업에서 발생되는 폐기물과 귀금속 스크랩으로부터 금속자원을 선택적으로 회수 및 정제 가능한 국내 최초 친환경 공정 개발의 기반이 될 것으로 기대한다. ”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요사업과 소재혁신선도사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ (IF : 13.273, JCR 분야 상위 2.448%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Cage-like amine-rich polymeric capsule with internal 3D center-radial channels for efficient and selective gold recovery - (제 1저자) 한국과학기술연구원 정영균 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 최재우, 정경원 책임연구원 그림 설명 금 회수 소재 제작 과정 및 물리/화학적인 구조 소재의 금 회수 컨셉(왼쪽) 및 금 회수 성능 대표 그림(오른쪽) KIST 물자원순환연구단 최재우, 정경원 박사팀에서 개발한 귀금속 회수의 프로세스. (왼쪽부터) 금 함유 폐액, KIST 연구진이 친환경으로 금을 회수할 수 있게 개발한 원형 고분자 껍질(흰색)로 감싸진 캡슐형 소재, 회수 공정을 통해 추출된 금, 고순도 금으로 정련된 회수된 금 KIST 정영균 박사후 연구원이 개발한 금 회수 소재를 통해 추출된 금을 살펴 보고 있다.

- 다이아몬드 기반 양자컴퓨터의 큐비트를 나노미터 정밀도로 생성하는 기술 개발 - 책상 위에서 상온으로 동작하는 양자컴퓨터 제작에 응용 기대 양자컴퓨터는 큐비트(qubit)를 양자 계산 기본단위로 쓰는 새로운 개념의 컴퓨터다. 기존 컴퓨터의 비트(bit)는 0과 1중 한 번에 하나의 값만 나타낼 수 있지만, 양자컴퓨터의 큐비트는 0과 1을 동시에 나타낼 수 있어(중첩) 여러 계산을 병렬로 처리할 수 있다. 또한, 큐비트가 늘어날수록 양자컴퓨터의 정보처리 능력은 기하급수적으로 늘어난다. 현재 양자컴퓨터 분야에서 가장 앞서나가는 곳은 IBM, 구글 등 글로벌 기업으로, 초전도체를 이용해 큐비트를 개발하고 있다. 하지만 초전도체 기반 양자컴퓨터는 극저온 환경에서 동작하므로 온도를 유지하기 위한 부수 장치가 필요하다. KIST는 상온, 대기압에서 동작이 가능한 다이아몬드 큐비트 기반 양자컴퓨터를 개발하고 있으나 큐비트를 여러 개, 정확히 원하는 위치에 만들어내지는 못하고 있었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 양자정보연구단 정호중 박사 연구팀은 나노 홀 마스크를 이용해 다이아몬드 큐비트를 나노미터 단위 정밀도로 생성하는 데 성공했다고 밝혔다. 본 연구에서 개발한 나노 홀 마스크는 10 nm 이하 사이즈로, 이온이 마스크의 나노 홀을 통해서만 주입되기 때문에 정확한 위치에 다이아몬드 큐비트 생성이 가능하다. 연구진은 실리콘과 알루미늄을 동시에 쌓을 때 잘 섞이지 않는 특성을 이용하여 나노 홀 마스크를 개발하였다. 이는 물과 기름을 나노미터 단위로 촘촘히 가까이 배치해 기름 안에 물기둥을 만드는 것에 비유할 수 있다. 기름에 해당하는 실리콘 안에 물기둥에 해당하는 나노 알루미늄 기둥을 만든 다음 알루미늄 기둥만 제거하면 구멍이 생겨 나노 홀 마스크가 완성된다. 연구진은 나노 홀 마스크를 통해 제작한 큐비트를 측정하여 정밀하게 제어된 3개 이상의 다이아몬드 큐비트를 관측하였다. 정호중 박사는 “나노 홀 마스크를 통해 향후 지속해서 큐비트 개수를 늘려나갈 수 있는 확장성을 확보함으로써 현재 KIST에서 진행 중인 다이아몬드 기반 상온 포터블(portable) 양자 컴퓨터 개발에 한 걸음 더 다가간 것이 이번 연구성과의 의의”라며, “향후 공정 최적화를 통해 수율을 높이고 다이아몬드 큐비트 성능을 향상시킬 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙)의 지원으로 KIST 주요사업, 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업, 한국연구재단 양자컴퓨팅기술개발사업, 정보통신기획평가원 정보통신방송기술개발및표준화사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 나노 분야 국제저널인 ‘Nano Letters ’ (IF: 11.19, JCR 분야 상위 9.1%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Sub-10 nm Precision Engineering of Solid-State Defects via Nanoscale Aperture Array Mask - (제1저자) 한국과학기술연구원 황태연 박사후연구원 - (제1저자) 한국과학기술연구원 이정현 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 정호중 선임연구원 그림 설명 다이아몬드 위에 나노 마스크 제작 과정과 제작된 나노 마스크 제작된 나노 마스크를 이용해 생성한 큐비트의 특성 분석 결과

- 다이아몬드 기반 양자컴퓨터의 큐비트를 나노미터 정밀도로 생성하는 기술 개발 - 책상 위에서 상온으로 동작하는 양자컴퓨터 제작에 응용 기대 양자컴퓨터는 큐비트(qubit)를 양자 계산 기본단위로 쓰는 새로운 개념의 컴퓨터다. 기존 컴퓨터의 비트(bit)는 0과 1중 한 번에 하나의 값만 나타낼 수 있지만, 양자컴퓨터의 큐비트는 0과 1을 동시에 나타낼 수 있어(중첩) 여러 계산을 병렬로 처리할 수 있다. 또한, 큐비트가 늘어날수록 양자컴퓨터의 정보처리 능력은 기하급수적으로 늘어난다. 현재 양자컴퓨터 분야에서 가장 앞서나가는 곳은 IBM, 구글 등 글로벌 기업으로, 초전도체를 이용해 큐비트를 개발하고 있다. 하지만 초전도체 기반 양자컴퓨터는 극저온 환경에서 동작하므로 온도를 유지하기 위한 부수 장치가 필요하다. KIST는 상온, 대기압에서 동작이 가능한 다이아몬드 큐비트 기반 양자컴퓨터를 개발하고 있으나 큐비트를 여러 개, 정확히 원하는 위치에 만들어내지는 못하고 있었다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진) 양자정보연구단 정호중 박사 연구팀은 나노 홀 마스크를 이용해 다이아몬드 큐비트를 나노미터 단위 정밀도로 생성하는 데 성공했다고 밝혔다. 본 연구에서 개발한 나노 홀 마스크는 10 nm 이하 사이즈로, 이온이 마스크의 나노 홀을 통해서만 주입되기 때문에 정확한 위치에 다이아몬드 큐비트 생성이 가능하다. 연구진은 실리콘과 알루미늄을 동시에 쌓을 때 잘 섞이지 않는 특성을 이용하여 나노 홀 마스크를 개발하였다. 이는 물과 기름을 나노미터 단위로 촘촘히 가까이 배치해 기름 안에 물기둥을 만드는 것에 비유할 수 있다. 기름에 해당하는 실리콘 안에 물기둥에 해당하는 나노 알루미늄 기둥을 만든 다음 알루미늄 기둥만 제거하면 구멍이 생겨 나노 홀 마스크가 완성된다. 연구진은 나노 홀 마스크를 통해 제작한 큐비트를 측정하여 정밀하게 제어된 3개 이상의 다이아몬드 큐비트를 관측하였다. 정호중 박사는 “나노 홀 마스크를 통해 향후 지속해서 큐비트 개수를 늘려나갈 수 있는 확장성을 확보함으로써 현재 KIST에서 진행 중인 다이아몬드 기반 상온 포터블(portable) 양자 컴퓨터 개발에 한 걸음 더 다가간 것이 이번 연구성과의 의의”라며, “향후 공정 최적화를 통해 수율을 높이고 다이아몬드 큐비트 성능을 향상시킬 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙)의 지원으로 KIST 주요사업, 국가과학기술연구회 창의형융합연구사업, 한국연구재단 양자컴퓨팅기술개발사업, 정보통신기획평가원 정보통신방송기술개발및표준화사업으로 수행되었으며, 연구 결과는 나노 분야 국제저널인 ‘Nano Letters ’ (IF: 11.19, JCR 분야 상위 9.1%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Sub-10 nm Precision Engineering of Solid-State Defects via Nanoscale Aperture Array Mask - (제1저자) 한국과학기술연구원 황태연 박사후연구원 - (제1저자) 한국과학기술연구원 이정현 박사후연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 정호중 선임연구원 그림 설명 다이아몬드 위에 나노 마스크 제작 과정과 제작된 나노 마스크 제작된 나노 마스크를 이용해 생성한 큐비트의 특성 분석 결과