포스텍(포항공과대)은 23일 기계공학과 임근배 교수팀이 바닷물에서 리튬을 간단하게 분리해 얻을 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.

리튬은 휴대전화나 노트북 배터리 등에 필수적으로 들어가는 금속으로 국내에는 매장량이 없어 연간 1만2천여t을 수입하고 있다.

이 기술이 상용화되면 리튬 등 바닷물에 녹아있는 희귀금속의 회수가 가능해 상당한 수입대체 효과가 기대된다.

연구팀은 나노 채널 주변에서 발생하는 이온 농도 분극현상을 이용한 입자분리장치를 개발했다.

이온 농도 분극현상에 의해 생기는 입자의 반발력을 이용해 마이크로에서 나노 크기에 이르는 입자들을 전기영동 이동도에 따라 분리하는 방식이다.

이 방법은 외부의 전극을 이용하기 때문에 기존 방법의 가장 큰 문제로 지적돼 온 기포문제를 해결해 간단하고 값싼 장치의 제작이 가능한 것이 장점이다.

또 아주 작은 지역에 20배 이상의 전기장을 집중시킬 수 있어 높은 분리효율을 보여주고 다양한 크기의 샘플들을 분리할 수 있어 생화학 분석장치나 검출장치로도 활용이 가능하다.

임 교수는 "세포, 단백질, DNA와 같은 다양한 종류의 분자 분리는 물론 바닷물에서 리튬 등 금속이온을 분리, 회수할 수 있어 산업계에서 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

연구성과는 네이처 자매지인 온라인 저널 사이언티픽리포트 최신호를 통해 발표됐다.

<용어설명>
▲ 이온 농도 분극 현상 = 나노 채널이나 이온 선택적 투과막 주변에 발생하는 현상으로 특정 이온들의 이동에 따라 막 주변의 이온의 농도가 분극되는 현상.

▲ 전기영동 = 물질의 전기적 그룹의 종류나 수에 따라 전기장 속에서 이동 속도가 다른 것을 이용해 물질을 분리해내는 기술.