중금속 이온 반복해서 흡탈착하는 고분자겔 개발 도금폐수처리, 센서에 응용 東京電機대학 공학부 환경물질화학과의 鈴木隆之 조교수는 수용액 속의 납이나 아연 등의 중금속 이온을 반복해서 흡탈착할 수 있는 고분자 겔을 개발했다. 이 겔은 중금속 이온의 흡탈착에 따라 색이 파랑, 노랑, 흰색으로 변화한다. 이러한 특성에서 도금 공정 후의 중금속 이온을 포함한 폐수처리에 최적이며 또 중금속 이온센서 등에도 응용할 수 있다. 관련기술에 대해 기술이전기관(TLO)의 東京電機大·산학관 교류센터가 특허를 출원, 이 센서를 창구로 산업계 각 방면에서의 실용화를 촉구해 나간다. 학내 TLO 창구로 실용화 이 고분자 겔은 ①광이성화(光異性化)한 상태에서 중금속 이온과 착형성(錯形成)(용어참조)를 할 수 있는 유니트 ②친수성을 부여한 불화 탄소의 유니트 등 두 가지를 함께 갖는다. 중금속 이온을 포함하는 수용액에 이 겔을 어두운 곳에서 첨가하면, 청색에서 노란색으로 색조변화를 동반하면서 금속이온이 흡착된다. 이어서 가시광을 조사하면 고분자 겔이 노란색에서 흰색으로 변하고, 그와 동시에 중금속 이온이 이탈된다. 이 겔을 중금속 이온이 없는 수용액 속에 넣고 어두운 곳에 방치해 두면 흰색에서 서서히 청색이 되어 처음 상태로 돌아간다. 광이성화를 나타내는 전형적인 분자인 스피로필란이나 스피로옥사딘이 유기용매 속에서 다수의 금속이온과 광응답으로 가역적으로 착형성하는 것을 이용한 것. 현재, 도금 공정 후의 중금속 이온을 포함한 폐수 등의 처리는, 일반적으로 번잡하고 비싼 방법이 이용되고 있다. 이번의 고분자 겔 활용으로 간편·저가격의 폐수처리가 가능하게 된다. 또 색조변화의 특성을 중금속 이온 센서 등에 응용할 수 있다. TLO의 東京電機大·산학관 교류센터가 관련기술의 실용화·상품화를 뒷받침해 나간다. 【용어】광이성화와 착형성 = 광이성화란 이성체(분자식이 같고 구조가 다른 것끼리) 사이의 변환이 광조사에 의해 일어나는 것. 착형성이란 주로 금속이온에 전자대(2개의 전자)를 모두 공여하여 결합하는 것을 말한다. (NK)