정수 분리막의 세균·바이러스를 햇볕으로 99.9% 제거

KIST 연구진, 햇볕으로 자동세척되는 수처리 분리막 개발
중금속도 광분해 처리하고 10회이상 반복해도 성능 그대로

[파이낸셜뉴스] 바닷물이나 하수를 수돗물로 만들때 사용하는 수처리 분리막을 햇볕만 쪼여도 오염물질을 스스로 세척하는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 연구진의 기술로 만든 수처리 분리막은 1시간 햇볕을 쪼여주면 여러 세균과 바이러스를 99.9% 제거했다. 연구진은 이 기술로 수처리분리막을 만들면 여러번 재사용이 가능해 분리막 관리에 드는 비용이 대폭 절감될 것이라고 설명했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 물자원순환연구센터 변지혜 박사, 홍석원 단장 연구팀이 수처리용 분리막 표면에 붙어 있는 세균이나 바이러스 등을 햇볕으로 세척되는 분리막 소재를 개발했다고 10일 밝혔다.

연구진이 개발한 분리막은 표면에 쌓인 고농도 대장균 및 황색포도상구균 같은 박테리아와 박테리오파지 등의 바이러스를 최대 1시간 만에 99.9% 제거했다. 이 분리막은 미생물뿐만 아니라 염료 등의 유기 오염물질과 크롬 등의 중금속까지도 광분해해 처리가 가능하다. 뿐만 아니라 10회 이상 반복적으로 오염물질 제거해도 성능이 유지됐다고 연구진은 설명했다.

연구진은 "분리막에 붙어 있는 오염물질을 제가하는 원리가 분리막 표면에 화학적으로 고정된 광촉매가 자연광을 받아 활성산소종을 방출하기 때문"이라고 말했다.

수처리 분리막은 물 여과 후 오염물질이 표면에 쌓여 주기적 세척이 필요하다. KIST에 따르면 현재 분리막은 최소 일주일에 한번 6시간 이상 화학 약품으로 세척해 유지 비용이 많이 들고 분리막이 약품에 의해 손상되는 문제가 있다.

한국과학기술연구원 물자원순환연구센터 변지혜 박사, 홍석원 단장 연구팀이 개발한 수처리 분리막은 햇빛으로 오염물질을 제거해 여러번 재생할 수 있다. KIST 제공

연구진은 이 문제점을 해결하기 위해 가시광선에 반응하는 광촉매를 수처리 분리막 표면에 단단하게 고정했다.

이렇게 표면처리를 거친 분리막은 가시광선을 쐬었을 때 표면의 오염 물질을 완전하게 분해해 손쉽게 분리막을 세척할 수 있었다.

변지혜 박사는 "이번 연구결과는 자연광을 이용하는 광촉매 기술과 수처리 분리막 기술을 결합해 수처리 공정의 효율이 향상될 수 있음을 보여준 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지인 '응용 촉매 B-환경(Applied Catalysis B : Environmental)' 최신호에 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자

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