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서울과기대 MSDE학과 바이오멤스연구실(https://biomems.seoultech.ac.kr/) 전형국 교수 연구진은 MIT의 Jongyoon Han 교수 연구진과의 공동연구를 통해, 반영구적으로 사용가능한 멤브레인리스 미세플라스틱 제거 기술을 개발하여 JCR 상위 10% 이내 저널인 Separation and Purification Technology에 논문을 게재하였다.

플라스틱 사용의 폭발적 증가에 따라 미세플라스틱의 흡수로 인한 인체 위해성 문제가 대두되고 있으며, 특히 음용수 섭취는 미세플라스틱 유입의 주된 경로 중 하나로 알려져 있다. 멤브레인 필터 기반의 종래의 입자 제거 기술은 물리적인 장애물을 이용하여 타겟 입자들을 제거하는 방법으로서, 멤브레인 표면에서 발생하는 부착(fouling) 및 막힘(clogging)으로 인해 멤브레인 필터의 주기적인 교환이 필요하여 막대한 운용 비용과 수처리 효율 감소가 발생하는 치명적인 단점이 있다.
 

이에, 서울과기대-MIT 연구진은 나선형 관성미세유체역학 장치(spiral inertial microfluidic device)를 기반으로 마이크로 입자들을 연속적으로 제거할 수 있는 기술을 개발하고, 이를 음용수 내의 미세플라스틱을 제거하는데 활용하였다. 개발한 기술은 멤브레인 필터와 같은 물리적인 장애물을 사용하지 않고 마이크로 채널 내에서의 유동학적 힘을 이용하여 입자들을 연속적으로 제거할 수 있기 때문에 반영구적으로 운용이 가능하며, 이를 통해 종래의 수처리 기술의 한계점을 극복할 수 있다. 특히, 해당 연구에서 전형국 교수 연구진은 개발한 기술로 수십 리터 수준의 대용량 수처리 과정을 성공적으로 시연함으로써, 기술의 실용적 가치를 입증하였다.

해당 연구는 "Membrane-free microplastic removal based on a multiplexed spiral inertial microfluidic system"이라는 제목으로 Separation and Purification Technology 저널에 최근 게재되었다 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586624028521).