국내 연구진이 에너지 소비없이 녹조 문제를 유발하는 인을 제거하고 살균할 수 있는 신소재를 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST)의 최재우, 조경진 박사팀은 전력없이 작동하면서 녹조의 원인인 인을 빠르게 회수하고, 총대장균을 동시에 살균할 수 있는 수처리 신소재를 개발했다고 21일 밝혔다.
이 기술은 성게 모양의 나노 구조로, 1kg당 약 1.1kg의 인산염을 단 5분만에 회수할 수 있다. 에너지 소비도 기존 대비 99% 이상 절감 가능하다. 연구진은 자석의 자기장을 이용해 수중 입자를 정밀 제어할 수 있는 방식의 신소재를 제작하고, 인 회수와 미생물 살균을 동시에 갖춘 수처리 시스템으로 구현했다.
시험 결과, 이 신소재는 총대장균군을 효과적으로 살균함과 동시에 고농도의 인을 빠르게 회수하는 성능을 보였다. 회수된 인은 비료나 청관제, 세제 등으로 재활용 가능해 자원순환 측면에서도 활용도가 높다.
특히 이 기술은 별도의 전력이나 복잡한 설비없이 작동이 가능해, 에너지 인프라가 부족한 농촌지역이나 개발도상국에서도 활용이 가능하다. 연구진은 하수처리장과 축산폐수 현장 등 영양염류 농도가 높은 환경에 적용시, 녹조 유발 물질 제거와 자원 회수를 동시에 달성할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
최재우 박사는 "이번 연구는 인 제거와 미생물 살균이라는 두 공정을 하나의 시스템으로 통합한 데 의의가 있으며, 저에너지 기반 수처리 솔루션으로 다양한 수질 환경에 적용 가능하다"고 밝혔다. 조경진 박사는 "염소 약품이나 전기 없이도 살균이 가능함을 확인한 점에서 향후 에너지 절감형 수처리 기술로 발전할 수 있다"고 강조했다.
이번 연구결과는 국제학술지 'Advanced Composites and Hybrid Materials'에 게재됐다.
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