[IT 핫테크]나노 입자 이용 폐수처리 기술 개발

캐나다 연구진이 태양광과 나노입자를 이용해 오일샌드 폐수 속 오염물질을 제거하는 기술을 개발했다. 오일샌드는 석유가 점토, 모래에 붙어 있는 유전의 일종이다. 새 정제 기술은 기존 오수 처리 기술보다 효율적이고 비용도 적게 든다.

캐나다 워털루대와 캐나다리서치체어 공동 연구진은 나노 입자가 빛을 흡수하는 ‘광촉매’가 오일샌드 폐수 속 나프텐산을 수 시간 내 제거한다는 사실을 발견했다.

나프텐산은 생태계와 인체 건강에 악영향을 주는 유독성 물질이다. 나프텐산이 포함된 폐수는 자연 상태에서 생분해되지만 수십 년이 걸린다.

기존에는 이 폐수를 염료 또는 멤브레인 필터로 처리했다. 연구진이 개발한 기술은 이 방법보다 효율적이고 비용이 싸다.

나노입자는 태양광에 노출되면서 활발한 반응성을 나타낸다. 각각 원자 속 오염물질을 분해해 물 속에서 완전히 제거했다. 이 과정에서 나노입자는 태양광 에너지만을 이용한다. 나노입자는 다시 거둬들여 재사용할 수 있다.

캐나다 오일샌드 중 비투멘 채굴장(Bitumen mining)은 오일샌드 폐수를 대량 발생시킨다. 폐수는 나프텐산과 산 유기물(AEO) 영향으로 독성을 띤다.

연구 목적은 폐수에서 AEO를 제거하기 위해 광 촉매인 TiO2 잠재력을 확인하는 것이었다. 연구진은 하루 14시간가량 자연광으로 AEO를 제거하는 데 성공했다. 이 기술은 이중결합이 많은 나프텐산을 우선 분해했다.

연구진은 정수 처리된 물이 캐나다 환경 법규와 규정을 충족하는지 확인할 계획이다. 인공호보다 더 큰 규모의 물에서 안전하게 신기술을 적용할 수 있는지도 확인해야 한다.

연구팀 관계자는 “앨버타주 인공호의 수십억 톤 물에서 나프텐산을 제거하는 것은 캐나다의 가장 큰 환경 이슈 중 하나”라며 “기존 방법은 효과적이지 않거나 고가의 비용이 들지만, 새 기술은 실용적이고 깨끗한 처리 방법을 위한 첫 단계”라고 밝혔다.

송준영기자 songjy@etnews.com