친수 톱니 기술이 접목된 수상 드론.

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한국과학기술연구원(KIST)은 김성진·문명운 극한소재연구센터 박사팀이 새로운 미세 플라스틱 제거 기술을 개발했다고 밝혔다.

물 표면장력을 활용한 친수성 톱니 구조를 기반으로 미세 플라스틱을 효율적으로 제거할 수 있는 수상 드론 기술을 구현했다.

연구팀이 개발한 기술 핵심은 친수성 톱니 구조에 있다. 물과의 친화력으로 톱니 구조 사이에 형성되는 '물막'을 생성, 물 표면장력을 극대화시켜 미세 플라스틱을 톱니 사이에 부착시키는 역할을 한다.

이 원리를 활용하면 1마이크로미터(㎛)에서 최대 4㎜ 크기까지 다양한 크기·밀도의 미세 플라스틱을 걸러낼 수 있다. 기존 필터링 기술이 크기·모양의 한계 탓에 효과적으로 작동하지 못했던 문제를 개선했다. 필터 막힘 현상 없이 안정적인 제거가 가능해진다.

이 기술은 다양한 미세 플라스틱을 대상으로 80% 이상 회수 효율을 보였다. 특히 수상 드론에 친수성 톱니 구조를 접목해 바다·호수·강 등 넓은 수역에서도 실시간으로 미세 플라스틱을 제거할 수 있다.

드론은 가정용 로봇청소기처럼 자율적으로 이동하며 수질을 정화할 수 있어, 기존 고정형 시스템 한계를 넘어선 활용성을 보여준다.

문명운 박사는 “이번 기술은 수상 드론뿐만 아니라 양식장 수처리 필터와 같은 고정형 시스템에도 적용 가능하다”며 “가정용 수처리 필터 장치로 확장해 개인이 일상에서 사용할 수 있는 형태로도 개발할 수 있다”고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 지원을 받아 KIST 주요사업 및 해양경찰청사업으로 수행됐다. 이번 연구 성과는 어드밴스드 사이언스 최신 호에 게재됐다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com

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