KIST연구진, 바이오차-나노복합체 개발...초음파와 병용할 경우 폐수완벽 처리

공장에서 내보내는 산업폐수에는 중금속을 포함한 각종 오염물질과 함께 내분비계 교란물질인 환경호르몬이 많이 포함돼 있다. 오염물질은 다양한 화학적, 물리적 방법으로 제거할 수 있지만 환경호르몬은 쉽게 분해되지 않아 환경 오염은 물론 사람의 몸 속에 축적될 수 있다. 이 때문에 수처리 연구자들은 오염물질 뿐만 아니라 환경호르몬 제거를 위한 다양한 연구를 진행 중이다.

국내 연구진이 벼의 겉껍질인 왕겨를 이용해 나노촉매를 만들고 이를 초음파 기술과 결합시켜 환경호르몬을 거의 완벽하게 처리할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.

한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구센터 연구진이 초음파 기술과 농촌지역에서 흔히 볼 수 있는 왕겨를 이용해 물 속 오염물질은 물론 환경호르몬까지 거의 완벽하게 제거할 수 있는 폐수처리공정을 개발했다고 28일 밝혔다. 이번 연구성과는 화학 분야 국제학술지 ‘초음파 음파화학’ 최신호에 실렸다.

기존에 하수와 폐수 처리에 사용되고 있는 촉매는 시간이 지날수록 성능이 떨어지고 효율을 높이기 위해서는 별도의 처리나 공정기술이 필요해 비용이 많이 든다.

연구팀은 농촌에서 버려지는 왕겨를 열분해시켜 일종의 숯과 같은 형태의 ‘바이오차’(biochar, 바이오매스와 숯의 합성어)를 만든 다음 나노 이산화망간을 코팅해 바이오차-나노복합체를 만들었다.

기존에 사용되고 있는 폐수처리 촉매는 대표적인 환경호르몬 비스페놀A를 80% 밖에 제거하지 못했지만 이번에 개발한 바이오차-나노복합체를 활용하면 1시간 내에 폐수 속 환경호르몬 95%를 제거하는 것으로 확인됐다. 또 여기에 20킬로헤르츠(㎑)의 초음파를 결합시키면 20분 내에 비스페놀A가 100% 제거되는 것이 확인됐다.또 기존 촉매와는 달리 여러 차례 반복 사용해도 93% 이상 환경호르몬을 제거할 수 있음이 관찰되기도 했다.

최재우 KIST 박사는 “이번에 개발된 기술에 대해 처리공정 최적화 같은 추가연구를 더할 경우 환경적 측면과 경제적 측면을 동시에 충족시킬 수 있는 환경호르몬 제거 시스템을 구축할 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr