광학현미경으로도 볼 수 없는 나노(Nano) 크기인 10억분의 1미터 정도의 나노재료를 제조할 수 있는 방법이 개발돼 방사성폐기물의 분해제는 물론 다이옥신 같은 환경물질과 일반 폐기물의 금속류 제거, 회수에 널리 이용될 것으로 보인다.
한국원자력연구소(소장 장인순) 원자력재료기술개발팀(김흥회, 김선재 박사팀)은 과학기술부의 특정연구개발사업의 지원을 받아 지난 3년간 약 5억원의 연구비를 투자해 10억분의 1미터 크기의 이산화티탄을 생산할 수 있는 경제적인 저온 균일침전법을 자체 개발하는데 성공했다고 밝혔다.
이산화티탄은 강유전성 특성 때문에 최근 전자세라믹 소자의 근간재료, 광촉매 재료, 산화물 반도체, 산소 센서 및 필터 재료 등 고기능성 재료는 물론 방사성폐기물 제거, 다이옥신 등 환경물질 제거 등 용도가 확대되고 있다.
이로 인해 국내시장 규모도 연간 약 2,000억원에 이르고 있는데 현재 국내에서는 한국티탄(주)에서 중·저급의 이산화티탄을 황산법으로 생산하고 있으나 고급의 이산회티탄 분말은 전량 수입에 의존하고 있어 상품화 될 경우 연간 약 1,300억원의 수입대체가 가능할 전망이다.
이번에 원자력연구소가 개발한 나노 크기의 이산화티탄 극초미분체 제조기술은 세계적인 수준의 나노분말에 비해 5배 이상의 비표면적을 가지며 10∼30nm 크기의 균일한 분포를 니타내고 있다.
이 기술은 한국, 미국, 일본에서제조공법이 발명특허로 등록돼 있고 중국, 독일, 미국에서는 물질 및 제조공법으로 특허출원 중으로 새롭게 인정되고 있는 세계적인 기술이다.
원자력연구소는 이산화티탄의 광특성연구를 수행 중에 있는데 이 기술을 통해 합성되는 나노 크기의 광촉매용 이산화티탄 분말은 미세한 입자와 큰 비표면적 값 때문에 광활성 효과가 유명한 외국제품에 비해 약 2배 정도 크게 나타나고 있다.
김흥회 박사팀은 올해 산업자원부 차세대 신기술개발사업을 통해 2∼3년 이내에 상업화 할 계획이다.
<변국영 기자>