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여름철 골칫거리 녹조, 재래 정수시설에서 효율적으로 제거한다

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여름철 골칫거리 녹조, 재래 정수시설에서 효율적으로 제거한다

2020.09.15 12:00
기존 분말활성탄(왼쪽)과 KIST 연구진이 분쇄해 개발한 분말활성탄(오른쪽)이다. KIST 제공.
기존 분말활성탄(왼쪽)과 KIST 연구진이 분쇄해 개발한 분말활성탄(오른쪽)이다. KIST 제공.

여름철 일사량이 많아져 수온이 높아지면 남조류 등 식물성 플랑크톤이 급격히 증식하는 녹조 현상이 생긴다. 올해는 유독 긴 장마로 피해가 덜하지만 기후변화로 이상고온이나 강수량 감소 현상이 발생하면 녹조도 급증한다. 녹조를 유발하는 특정 남조류의 경우 흙냄새나 곰팡이 냄새를 유발하는 물질과 독성물질을 만들어낸다. 문제는 이 물질들은 일반 정수과정에서 잘 제거되지 않기 때문에 고도 정수시설이 필요하다는 점이다. 

 

한국과학기술연구원(KIST)은 송경근 물자원순환연구센터 책임연구원 연구팀이 고도 정수 처리시설을 추가 설치하지 않고 기존 재래식 정수 공정에서 녹조가 유발하는 냄새 물질과 독성물질을 효과적으로 처리할 수 있는 정수 공정을 개발했다고 15일 밝혔다. 

 

녹조 현상에 대응하기 위해 대규모 정수장에는 오존과 입상활성탄을 이용한 고도 정수시설을 설치, 운영하고 있다. 고도 정수시설이 없는 재래식 정수장의 경우 분말활성탄을 투입해 녹조 물질을 흡착하고 염소 처리를 강화하는 방법을 활용한다. 

 

활성탄은 목재나 갈탄, 무연탄 등을 원료로 만들어지는 탄소의 집합체로 활성화 과정에서 분자 크기 정도의 미세 세공이 형성돼 내부 표면적이 커지는 흡착제다. 수처리 등에 활용되며 활성탄 입자 크기에 따라 분말활성탄과 입상활성탄이 있다. 

 

그러나 재래 정수시설에 활용되는 기존 분말활성탄은 녹조 유래 물질의 흡착 속도가 느려 충분한 접촉 시간을 확보하기가 어려워 많은 양의 분말활성탄을 주입해야 하는 문제가 있었다. 

 

연구팀은 기존 재래식 정수장의 녹조 대응을 위해 흡착속도를 높인 분말활성탄을 개발했다. 분말활성탄을 분쇄기의 일종인 볼밀을 이용해 분쇄시켜 입자 크기를 작게 만든 것이다. 입자 크기가 작아진 분말활성탄은 표면에 미세한 구멍이 더 많아져 녹재 유래 물질을 흡착할 수 있는 부위가 커졌다. 

 

연구팀은 기존 상용 분말활성탄과 이번에 개발한 분말활성탄을 비교 분석한 결과 개발한 분말활성탄이 녹조가 유발하는 냄새 물질과 독성물질을 흡착하는 속도가 물질별로 최소 20%에서 최대 150% 늘어나는 사실을 확인했다. 

 

송경근 책임연구원은 “이번에 개발한 분말활성탄은 간단한 방법으로 제조가 가능할 뿐 아니라 녹조 유래 물질 흡착 속도가 빨라 기존 재래 정수장에서도 고가의 시설 설치 없어 안정적으로 녹조 대응이 가능ㄴ하다”며 “이번에 개발한 기술이 확대 보급되면 국민들의 수돗물에 대한 불안감을 해소하는 데 도움이 될 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구결과는 수자원 분야 국제학술지 ‘워터 리서치(Water Research)’ 최신호에 게재됐다. 

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