화학약품 없이 물 살균·소독하는 기술 개발

광전기 촉매 이용한 친환경 기술

수중 대장균 소독 효율 측정

[아시아경제 김철현 기자] 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 물자원순환연구센터 홍석원 센터장 연구팀이 포항공대 환경공학부 조강우 교수팀과의 공동연구를 통해 화학약품 없이도 자외선과 전원만 동시에 공급하면 물속의 박테리아와 바이러스를 완벽하게 살균할 수 있는 촉매와 시스템을 개발했다고 13일 밝혔다.

기존에 사용되고 있는 화학약품 소독제는 소독과정에서 장기 손상과 암 발생을 일으킬 수 있는 독성 물질을 만들어 낸다. 자외선이나 광촉매를 이용하면 약품 없이도 미생물을 제어하고 독성 오염물질을 분해할 수 있어 화학약품 소독제의 대안으로 연구되고 있다. 하지만 상대적으로 처리속도가 느리고 에너지를 많이 소비하는 한계점이 있었다.

KIST 연구진은 이 방법에 전기를 흐르게 해 한계를 극복하고 화학약품 없이도 물을 효과적으로 살균·소독할 수 있는 시스템을 개발했다. 기존 연구들은 '티타니아(TiO2)' 물질을 촉매로 사용했는데 전기가 잘 흐르지 않아 이 시스템에 적용하기 어려웠다. 연구팀은 티타늄의 산화수를 일부 조정하는 기술을 통해 전기전도도를 비약적으로 향상시켜 나노구조의 촉매를 제작했다. 이 촉매로 자외선을 이용한 살균을 하는 동시에 전기를 흐르게 하면 살균제를 대량으로 생산하고 이를 통해 수 분 내에 박테리아와 바이러스를 99.99% 이상 완벽하게 제거할 수 있었다. 이렇게 개발된 시스템은 20시간 이상 긴 시간 동안 연속 운전해도 높은 살균성능을 유지했다.

홍석원 센터장은 "이번 연구를 통해 개발된 무약품, 친환경 정화 및 소독 기술은 소형 가전제품뿐 아니라 수영장에서도 활용될 수 있다"며 "향후 산학협력을 통한 실용화가 가능할 것으로 기대한다"라고 말했다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr