'왕겨로 만든 나노 합성복합체' 녹조 막고 퇴비로 재활용

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 쌀을 수확하고 남은 왕겨를 이용해 녹조를 예방하는데 사용하고 이후 농작물 퇴비로 재활용할 수 있는 물질을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 물자원순환연구센터 정경원 박사팀이 물 속 인(Phosphorus)을 제거할 수 있는 친환경 나노 합성복합체를 개발했다고 5일 밝혔다. 호수나 하천에 인 함량이 늘어나면 식물성 플라크톤이 대량 증식해 녹조현상을 유발한다.

친환경 나노 합성복합체는 먼저 왕겨에 흙속 다량 함유돼 있는 마그네슘과 알루미늄을 기반으로 한 무독성 무기입자(금속이중층수산화물)를 코팅한 뒤 공동 열분해(co-pyrolysis) 과정을 통해 만들어졌다.

연구팀은 별도의 추가 장치없이 실제 현장에 쉽게 적용이 가능한 복합체를 개발했으며, 다양한 환경에서도 인을 제거하는 것을 확인했다.

연구팀은 나노 합성복합체가 같은 온도조건에서 합성한 다른 물질보다 5배 이상 인(燐)이 달라붙는 성과를 얻었다. 흡착공정에서 가장 중요한 요인으로 알려진 pH농도 조절 없이도 약 98%이상의 높은 제거효율을 얻을 수 있었다. 또한 연구진은 달라붙는 성능뿐만 아니라, 인산염 제거 시 흡착원리를 밝혀내고, 반복·재이용에 따른 제거율 감소이유 등에 대해 제시했다.

이렇게 인이 달라붙은 합성복합체는 자연퇴비로 활용이 가능하다는 장점도 있다.

이와함께 연구팀이 개발한 합성복합체는 중금속, 염색폐수 등과 같은 다른 오염물질도 효과적으로 제거할 수 있는 것을 발견했다. 향후 이 복합체를 다양한 산업현장에 적용하기 적합한 형태로 변형 또는 개발이 이뤄진다면 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 전망된다.

KIST 물자원순환연구센터 정경원 박사는 "본 연구를 통해 개발된 복합체는 인 뿐만 아니라 다른 음이온성 오염물질인 비소나 염색 폐수 등에도 높은 제거효율을 보여 다양한 산업현장에 적용될 것으로 기대한다"고 말했다.

KIST는 현재 경상북도와 정부산하기관(한국건설기술연구원, 한국전자통신연구원, 한국수자원공사, 구미전자정보기술원)간의 협동 연구를 통한 낙동강 녹조제어 통합 플랫폼 개발 연구에 매진 중이다.

본 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 기관고유사업과 국가과학기술연구회 창의형 융합연구사업으로 수행됐다.

연구결과는 'Composites Part B : Engineering'에 최신호에 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자