워털루 대학교, 효과적인 3D 프린팅 미세플라스틱 필터 개발

혁신적인 수처리 기술

워털루 대학교의 연구진이 생분해성 플라스틱으로 제작된 3D 프린팅 수처리 기둥을 공개했다. 이 시스템은 중력만을 이용해 오염된 물에서 90%의 미세플라스틱을 제거할 수 있다. 이 시스템은 고급 표면 공학과 접착 코팅을 통합하여 특히 10 마이크로미터 이하의 미세플라스틱을 포집하는 능력을 향상시킨다.

설계 및 효율성 향상

이 필터링 시스템은 직경 39mm의 원형 디스크로 구성되어 있으며, 1 x 1 mm 구멍이 있는 오프셋 그리드로 인쇄되었다. 연구진은 먼저 매끄러운 PLA 필터를 테스트했으나, 이 경우 미세플라스틱 제거 효율이 16%에 불과했다. 성능을 향상시키기 위해, 인쇄 과정에서 폴리에틸렌 글리콜을 추가하여 표면을 수정하였고, 그 결과 여덟 개의 필터를 사용했을 때 포집 효율이 37%로 향상되었다.

추가적인 수정으로 아크릴 접착 코팅이 도입되었고, 이로 인해 여덟 개의 필터를 사용할 때 최대 제거율이 51%에 달했다. 특히, 필터의 개수를 여덟 개에서 스무 개로 늘리자 제거 효율이 90%로 급증하여, 더 많은 층이 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 시사한다.

한계 및 향후 연구

이러한 유망한 결과에도 불구하고, 이 시스템의 효과는 실제 하수 처리 상황에서 아직 테스트되지 않았으며, 장기적인 내구성 또한 불확실하다. 연구진은 필터링 테스트에 사용된 폴리스티렌 비즈가 환경 미세플라스틱 오염의 복잡성을 완전히 대변하지 못한다고 강조했다. 이 연구는 "3D 프린팅 흐름형 수처리 필터의 미세플라스틱 포집: 표면 다공성, 기둥 높이 및 압력 민감 접착제가 제거 효율에 미치는 영향"이라는 제목으로 에단 A. 크로포드와 티자주 H. 메콘넨이 수행하였다. 이 연구는 보다 신뢰할 수 있고 지속 가능한 수처리 방법에 대한 향후 탐색의 길을 열어준다.