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원자력연구원, 과불화합물 효과적 분해법 개발…전자빔 활용

등록 2021.12.06 14:16:06수정 2021.12.06 14:42:43

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기사내용 요약

코팅재로 쓰이는 과불화합물, 산화·환원라디칼 조합 기술로 분해
개발 기술 국내 특허 출원

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원자력연구원 유승호 박사 연구팀이 전자빔 처리 후 분해된 과불화합물을 분석하고 있다  *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 코팅재로 쓰이는 발암물질 과불화옥탄산의 효과적 처리기술이 국내연구진에 의해 개발됐다.

한국원자력연구원은 첨단방사선연구소가 과불화합물 중 유해성이 높아 발암물질로 분류된 과불화옥탄산(PFOA)을 전자빔을 조사해 효율적으로 환원·분해하는 ‘전자빔 산화·환원라디칼 조합 기술'을 개발하고 국내 특허출원을 마쳤다고 6일 밝혔다.

과불화합물은 탄소와 불소가 강하게 결합한 물질로 포장재, 코팅제 등 각종 소비재 제품에 흔히 사용되지만 쉽게 분해되지 않아 체내에 오랜 기간 축적되며면 발암 가능성, 태아 기형, 면역독성 등 다양한 인체 유해성이 보고돼 세계적으로 사용량을 줄이려는 노력이 활발히 진행 중이다.
 
연구팀에 따르면 물 분자에 전자빔을 쏘면 다양한 산화·환원라디칼이 생성된다. 과불화합물의 경우 환원라디칼이 산화라디칼보다 분해에 더욱 효과적이기 때문에 연구팀은 환원라디칼 생성을 극대화하고 산화라디칼을 최소화하기 위한 다양한 방법을 연구해왔다.

이를 통해 이번에 연구팀은 물의 pH를 알칼리성으로 조정하고 용존산소농도를 낮추는 등 화학조건을 최적한 뒤 환원라디칼을 활성화시킬 수 있는 유도물질을 전자빔과 함께 조사하면 전자빔만을 조사했을 때보다 산화라디칼 생성은 줄고 환원라디칼은 더 많이 생성, 과불화합물의 분해가 매우 효과적임을 확인했다.

지금까지는 과불화합물을 산화제, 자외선, 오존 등을 이용한 화학적 분해 방법으로 처리해 왔지만 분해효율이 매우 낮고 시간이 오래 걸리며 비용도 매우 높았다.

이번에 원자력연이 개발한 기술을 이용하면 10㎎/ℓ 농도의 과불화합물 하·폐수를 하루에 수천t씩 처리할 수 있다. 실제 국내 하수의 과불화합물 농도는 이보다 수백만 배 낮아 전국 하수량에 대한 전량 처리 가능한 능력이다.

국내 연구진이 개발한 이번 기술이 실증연구를 마치고 현장에 적용된다면 과불화합물 처리에 큰 이정표가 될 것으로 기대한다.

연구를 주도한 유승호 박사는 "이번에 개발한 기술은 과불화합물에 대한 기존의 화학적 처리기술과 비교해 오염을 최소화하고 짧은 시간에 대용량 처리가 가능한 것이 특징"이라며 "과불화합물 처리 외에도 지하수의 질산성질소, 브로메이트 등 여러 난분해성 오염물질 처리에도 적용할 수 있도록 후속 연구를 진행할 예정"이라고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 kys0505@newsis.com

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