▲ (左부터) 페레이트와 요오드이온의 반응경로, 페레이트와 요오드이온의 반응중 각 이온들의 농도 변화

국내 연구진이 국제 공동연구를 통해 신개념의 녹색 산화제를 이용해 독성이 있는 물을 안전하고 친환경적으로 생산할 수 있는 기술을 개발했다.

GIST(지스트, 총장 문승현)는 이윤호 지구환경공학부 교수팀이 Allard 호주 커틴 대학 박사팀과 공동연구를 통해 철 기반 친환경산화제인 페레이트를 이용해 요오드 이온이 존재하는 물을 독성 부산물 발생 없이 처리하는 고효율 수처리 기술을 개발했다고 지난 21일 밝혔다.

페레이트는 과산화수소보다 훨씬 강력한 산화력으로 유기물질을 산화하는 것과 동시에 응집, 침전하기 때문에 폐수처리장에서 많이 쓰인다. 산화력도 매우 강해 색도제거 및 악취제거에 효과적이다.

호주 등 세계 여러나라의 먹는 물 원수에는 요오드 이온이(I-) 높은 농도로 존재하는데 이는 수처리 과정에서 사용되는 염소와 반응해 현재까지 알려진 염소 소독 부산물중 가장 높은 독성을 지닌 소독부산물을 생성할 수 있어 안전한 먹는 물 확보에 큰 걸림돌이었다.

연구팀은 페레이트라는 6가 산화상태의 철이 요오드 이온을 아주 빠르게 인체에 무해한 요오드 삼산화 이온(IO₃-)으로 산화시킨다는 것을 발견했다.

페레이트는 다양한 오염물질 및 병원성 세균을 산화 처리할 수 있고, 또한 페레이트가 반응 후 생성되는 3가형태의 철은 응집침전을 통해 여러종류의 오염물을 추가적으로 제거할 수 있어 요오드 이온이 존재하는 원수까지 처리해 안전한 먹는 물 생산이 가능하다.

본 연구는 지하수 원수에 요오드 이온이 존재하여 먹는물 생산에 어려움이 있었던 호주의 Allard 박사 연구팀의 요청으로 이뤄졌다.

이윤호 교수는“이번 연구는 페레이트라는 친환경·고효율 수처리제를 활용한 신기술을 제시하여 물 부족 지역의 먹는 물 문제 해결에 기여할 뿐 아니라 이는 화학반응에 대한 이해를 통해 환경 신기술 개발과 사회문제 해결에 기여할 수 있음을 보인 좋은 예”라고 연구의 의의를 설명했다.

한편, 이번 연구는 이윤호 GIST 지구환경공학부 교수(교신저자)가 주도하고, 신재돈 박사(제1저자)가 수행했으며 GIST 연구원사업과 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

또한 연구 성과는 환경과학 분야 저명 국제학술지인 Environmental Science & Technology에 6월1일자 온라인에 게재됐다.