(서울=뉴스1) 조수빈 기자 = 숭실대학교는 안윤호 화학공학과 교수 연구팀과 정재현 교수 연구팀 그리고 이재우 KAIST 생명화학공학과 교수 연구팀이 공동으로 반도체 폐수 내 수산화테트라메틸암모늄 (TMAH)을 효과적으로 제거할 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
반도체 폐수 성분 중 TMAH는 포토 공정의 현상액으로 주로 사용되지만, 높은 부식성과 신경독성으로 환경 관리가 까다롭다. 기존의 흡착 및 막여과 공정은 재사용성이 낮고 에너지 소모가 높으며 생분해 공정은 처리 속도가 느려 경제성이 낮았다.
연구팀은 유사 얼음으로 불리는 클러스레이트 하이드레이트(Clathrate hydrates)의 객체 선택적 포집 특성을 활용해 에너지 효율적이고 친환경적인 TMAH 폐수 정화 기술을 개발했다.
하이드레이트는 물이 객체 분자와 공존할 때 형성되는 고유 상으로, 본 연구팀은 물과 쉽게 분리될 수 있는 시클로펜탄(Cyclopentane)을 하이드레이트 객체로 활용했다.
그 결과, 폐수 에멀젼 내에서 하이드레이트의 생성 유도 시간(상 전환 시간)을 약 96% 단축했다. TMAH를 하이드레이트의 물 격자 구조 외부로 배제해 세척 공정과 병행함으로써 제거 효율도 높였다.
이번 연구로 개발된 TMAH 폐수 처리 기술은 에너지 효율성과 경제성을 동시에 확보해 다양한 산업 폐수 처리에도 활용 가능성이 높다. 이를 통해 폐수 재이용을 통한 담수 자원 확보와 환경오염 저감에 기여할 것으로 기대된다. 현재 연구팀은 기술 이전과 사업화 준비를 진행하고 있다.
연구 결과는 국제 저명학술지인 Separation and Purification Technology에 지난달 29일 자로 온라인 게재됐다.
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