환경뉴스

환경분야: 물환경
국가: 전세계-공통
출처: https://www.kemira.com/news-and-stories/newsroom/releases/new-ai-designed-materials-show-promising-potential-to-remove-forever-chemicals-from-drinking-water-in-industry-first-breakthrough/
게시일: 2026.06.04

내용

■ 도입 배경

○ PFAS(과불화화합물)는 1940년대부터 산업 전반에 사용된 합성 화학물질로, 환경에서 분해되지 않고 인체에 축적되어 '영원한 화학물질'로 불림.

○ 규제가 강화되는 추세로, 미국 환경보호청(EPA)은 2024년 수조분율(ppt) 단위의 최대 오염물질 허용 기준을 발표했으며, EU도 음용수 지침을 통해 규제를 적용 중임.

○ 현재 주류 정화 기술인 입상활성탄(GAC)을 대체할 수 있는 더 선택적이고 내구성이 높은 소재 개발이 업계의 과제로 남아 있음.

■ 기술 개요

○ 핀란드 수처리 화학 기업 Kemira와 AI 소재과학 스타트업 CuspAI가 생성형 AI를 활용해 음용수 및 공정용수 내 PFAS를 극미량 수준에서 제거하는 신소재 설계에 성공함.

○ 이번 프로젝트는 PFAS 정화를 목적으로 생성형 AI를 처음부터 끝까지 적용한 최초의 상업적 협업 사례임.

○ 약 300조 개의 구조를 탐색하여 6개월 만에 3종 PFAS 분자(GenX, PFBS, PFOS) 대상 신규 소재 설계안 5,000개 이상과 특성 데이터를 확보하고, 이를 약 20개의 우선 후보로 압축함.

■ 기술 원리 및 특징

○ CuspAI의 플랫폼은 금속-유기 골격체(MOF)를 기존 구조 변형 없이 산업 성능 기준에 맞춰 처음부터 새로 설계함.

○ 설계 조건은 수중 안정성, 환경 호환성, 합성 가능성, 비용 효율성을 모두 충족해야 하며, 실제 산업 현장에 바로 적용 가능한 수준을 목표로 함.

○ 프로젝트 과정에서 흡착 제품 개발에 활용 가능한 새로운 작용기 화학 구조도 추가로 발굴됨.

■ 기존 기술 대비 장점

○ 기존에는 유사한 수준의 소재 탐색에 수년이 소요되었으나, 이번 프로젝트는 6개월 만에 완료하여 발견 기간을 대폭 단축함.

○ GAC 대비 더 높은 선택성과 내구성을 갖춘 차세대 PFAS 정화 소재로의 발전 가능성을 확인함.

■ 향후 계획

○ 선별된 약 20개 우선 후보 소재는 현재 추가 개발 및 테스트 단계로 진행 중임.

○ Kemira는 이미 활성탄 재생 시장에서 활동하고 있으며, 이번 협업을 통해 차세대 PFAS 정화 제품 개발의 구체적인 경로를 확보했다고 밝힘.

○ 양사는 프레임워크 계약 하에 추가 소재 클래스에 걸친 후속 프로그램도 검토 중임.

■ 용어 설명

* PFAS(과불화화합물, Per- and Polyfluoroalkyl Substances): 강한 탄소-불소 결합으로 인해 자연 분해되지 않는 합성 화학물질 군. 음용수 오염의 주요 원인 중 하나로, '영원한 화학물질'로도 불림.

* MOF(금속-유기 골격체, Metal-Organic Framework): 금속 이온과 유기 분자를 결합해 만든 나노 다공성 결정 소재. 구조와 화학적 특성을 정밀하게 조정할 수 있어 특정 물질의 여과·흡착에 활용됨.

태그

#PFAS #생성형AI #MOF #수처리 #Kemira

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