반도체 맹독성 폐수, 햇빛으로 없앤다…켄텍 고효율 광촉매 개발

사회 > 교육 반도체 맹독성 폐수, 햇빛으로 없앤다…켄텍 고효율 광촉매 개발 TMAH 폐수 12시간 만에 100% 분해기존 상용 촉매보다 정화 성능 크게 높여버려지던 저순도 규조토 활용해 친환경 처리4차례 재사용에도 91~97% 정화효율 유지 켄텍 연구팀이 반도체 제조 과정에서 발생하는 맹독성 TMAH 폐수를 태양광으로 12시간 만에 100% 분해하는 고효율 친환경 광촉매 기술을 개발했다. (왼쪽부터)서동한 교수, 김영진 교수, 알리 아부-엘란와르 박사, 김선우 박사. [한국에너지공과대학교] 반도체 제조 과정에서 발생하는 맹독성 폐수를 태양광을 이용해 친환경적으로 처리할 수 있는 기술이 개발됐다. 특히 반도체 웨이퍼 생산 과정에서 버려지거나 제대로 활용되지 못했던 저순도 흙을 폐수 정화 소재로 활용해 산업 현장 적용 가능성도 주목된다.한국에너지공과대학교(KENTECH·켄텍)는 서동한 교수 연구팀이 고려대학교 김영진 교수 연구팀과 공동으로 반도체 제조 공정에서 발생하는 맹독성 폐수를 처리하는 고효율 광촉매 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.연구팀이 주목한 물질은 반도체와 디스플레이 제조 과정에서 현상액 등으로 사용되는 ‘테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH)’다. TMAH는 수생태계와 인체에 신경독성을 유발하는 맹독성 화학물질이다. 기존 화학·생물학적 폐수 처리 방식은 많은 에너지를 사용하거나 처리 과정에서 고농도 2차 슬러지가 발생하는 등의 한계가 있었다.연구팀은 이를 해결하기 위해 반도체 웨이퍼 생산 과정에서 버려지거나 저평가됐던 저순도 규조토에 주목했다.60℃ 미만의 수중 대기압 플라즈마 공정을 적용해 규조토 내부의 미세한 구멍에 산소 결함을 가진 이산화티타늄(TiO2-x) 나노층을 균일하게 합성·고정하는 데 성공했다. 쉽게 말해 버려지던 다공성 흙 표면에 빛을 받으면 오염물질을 분해하는 물질을 입혀 새로운 폐수 정화 소재로 만든 것이다.연구팀이 개발한 나노 복합 광촉매 ‘DE 700’의 성능도 기존 상용 제품보다 크게 높았다.20ppm 농도의 TMAH 폐수에 DE 700을 넣고 상용 태양광 램프를 비춘 결과 12시간 만에 오염물질이 100% 분해됐다. 이 가운데 약 62%는 독성이 없는 암모늄 이온으로 전환됐다.산업계에서 널리 사용되는 상용 광촉매 ‘TiO2-P25’가 같은 조건에서 29.22%의 분해율과 14.11%의 전환율을 기록한 것과 비교하면 큰 차이다.재사용 가능성도 확인됐다. DE 700은...