팔라듐 막에 수소 공급해 PFAS 분해…58일 시험서 불소 83% 제거

미국 애리조나주립대 등이 19일 공개한 연구에서 팔라듐 촉매막에 수소를 공급해 물속 과불화화합물(PFAS) 여섯 종류의 불소 결합을 끊는 실험 결과를 발표했다. 58일 연속 운전에서 혼합물의 불소 제거율은 83%였다. 연구실 장치의 성과로 실제 정수장 적용이나 음용 적합성을 입증한 것은 아니다.

걸러내는 데서 결합을 끊는 방식으로

연구진은 막 표면의 팔라듐에 PFAS가 달라붙도록 하고 막 안쪽에서 수소 기체를 보냈다. 팔라듐에서 생긴 반응성 수소가 탄소·불소 결합을 단계적으로 끊는 방식이다. 미국 학술지 PNAS의 논문 초록에는 막 내부에 형성된 팔라듐 수소화물의 역할도 제시됐다.

시험 대상은 PFOA·PFOS·PFNA·PFHxS·PFBS·GenX 여섯 물질이다. 논문은 58일 동안 여섯 물질을 함께 처리했을 때 제거율이 최대 96%, 탈불소율이 83%였다고 보고했다. 애리조나주립대는 각 물질의 물속 농도가 90% 넘게 줄었다고 설명했다. 물속 물질의 감소와 분자에서 불소가 떨어진 비율은 서로 다른 지표다.

시험 범위는 여섯 물질…현장 적용은 별개

기존 활성탄이나 이온교환 수지는 PFAS를 물에서 분리해 사용한 여재나 농축 폐액으로 옮기는 방식이다. 이번 장치는 포집과 화학적 분해를 한 막에서 결합했다는 점이 다르다. 다만 여섯 물질에 대한 실험 결과를 PFAS 전체에 적용할 수는 없다.

논문 초록에 따르면 긴 사슬을 가진 PFAS는 짧은 사슬보다 빨리 제거·탈불소됐고 GenX는 상대적으로 분해가 어려웠다. 불소를 떼어낸 뒤 남는 물질의 안전성이나 실제 하·정수 처리 규모에서의 성능을 이번 수치만으로 판단할 수 없다. 대학 측도 팔라듐 사용량과 비용을 줄이는 일을 실용화 과제로 들었다.

출처: PNAS 논문 DOI https://doi.org/10.1073/pnas.2613985123 / 애리조나주립대 2026년 10월 19일 발표 https://news.asu.edu/20261019-science-and-technology-new-way-fight-forever-chemicals

대표 이미지: AI 생성 이미지 / 데이마크