[뉴스스페이스=이종화 기자] 판상형 철산화물(Fe₃O₄) 자성 나노입자를 이용해 수중 미세·나노플라스틱을 10분 이내에 95% 이상 제거하는 수처리 공정 기술을 국내 연구진이 개발했다.

부산대학교 응용화학공학부 정성욱 교수 연구팀은 기존 여과·침전 방식으로 제거가 어려웠던 초미세 플라스틱 오염을 자석처럼 끌어당겨 해결하는 연구결과를 발표했으며, 국제 학술지 'Journal of Environmental Management'에 2025년 12월 24일 온라인 게재됐다.
​

판상형 나노입자의 비등방성 우위

연구팀은 구형 자성 나노입자 대신 판상형(얇은 판 모양) 입자를 적용해 플라스틱과의 접촉 면적을 극대화하고 상호작용을 강화했다. 판상형 입자의 비등방성 구조는 방향에 따라 물성이 달라 미세플라스틱(5mm 미만)과 나노플라스틱(1㎛ 이하) 표면에 효과적으로 흡착되며, 외부 자기장 적용 시 입자 응집 과정에서 '동적 감금(dynamic confinement)' 현상이 발생해 추가 플라스틱을 에어포켓 공간에 가둔다.

실험 결과, 처리 시간 10분 내 제거율 95% 이상을 달성했으며, pH 11 같은 알칼리 조건에서도 안정성을 유지했다.
​

친환경 재사용 메커니즘

자성 나노입자 표면을 화학 기능기로 개질해 다양한 환경 조건에서 결합력을 최적화했으며, 자기장으로 입자를 회수·재사용 가능해 운영 비용을 절감하고 2차 오염을 최소화한다. 대량 합성부터 메커니즘 규명까지 전 과정을 제시해 상용화 준비를 마쳤으며, 이 기술이 기존 필터 한계를 넘어 고효율 처리로 인체 건강과 수생태계 보호에 기여할 것이라고 평가했다.
​

글로벌 관심과 연구 배경
국제 매체 Straits Times가 "10분 내 나노플라스틱 제거"로 보도하며 주목받았으며, 국내 다수 언론이 "보이지 않는 공포 극복"으로 강조했다. 연구는 한국연구재단(NRF)과 산업통상자원부 지원으로 진행됐으며, 공동 제1저자는 정유정·장은혜 박사, 공저자는 나노에너지공학부 장준경 교수다.
​

상용화 전망과 산업 영향

상수도·하수처리 시설, 해양·하천 정화, 산업 폐수 처리로 확대 적용 가능하며, 실증 연구를 통해 글로벌 수처리 시장(연 1조 달러 규모) 공략이 예상된다. 정성욱 교수는 "초미세 플라스틱의 새로운 위협을 짧은 시간 고효율로 제거하는 의미가 크다"며 산업 적용 확대를 강조했다. 이 기술은 지속 가능한 환경 솔루션으로서, 플라스틱 오염 관리의 패러다임을 바꿀 전망이다.