국내 연구진, 녹조 걱정 없는 정수 공정 개발

한국과학기술연구원(KIST) 물자원순환연구단 이상협(사업단장), 홍석원(연구책임자) 박사팀은 기존 산화제인 염소, 오존의 부작용을 최소화하면서 안전한 수돗물을 생산할 수 있는 정수 공정에 대한 연구개발을 수행했다고 2일 밝혔다. 연구진은 연구 성과물인 과망간산염(MnO4-)을 대체 산화제로 도출하고 기반 기술을 확보했다.

정부의 4대강 사업에 따른 녹조 문제가 다시금 떠오른 만큼 녹조에 대한 연구와 대책이 시급한 실정이다. 미래창조과학부는 2014년 5월부터 사회문제해결형 기술개발 사업으로 ‘녹조로부터 안전한 식수 공급체계 구축 사업단'을 운영해왔다.

해당 연구 사업에서는 녹조 대량 발생 시기에 수돗물의 안전도를 유지하면서 효과적으로 대응할 수 있는 최적 정수 공정(Best Available Drinking Water Treatment Process)에 대한 전처리 기술 개발을 포함해 염소, 오존 등의 대체 산화제, 대체 응집제 및 대체 활성탄 개발팀으로 구성돼 있다. 또한 신규 정수 공정이 효과적으로 정수장에 확대 보급될 수 있는 법제도 제안 및 시민들과의 소통 체계를 구축해 녹조로부터 비롯되는 국민 불안감을 최소화 할 수 있는 행정 및 사회 제도 개발도 포함하는 통합 연구가 진행돼 왔다.

사업단의 세부연구과제에서는 과망간산염과 분말활성탄의 순차적 적용을 통해 녹조 유래 독소물질 제거, 소독 부산물 최소화, 맛냄새 물질의 처리 등과 함께 색도(color)문제, 잔류 망간 문제를 해결할 수 있는 공정 조건을 확보했다.

과망간산염을 정수처리 공정에 적용할 경우, 염소에 비해 남조류 독소물질(마이크로시스틴)의 50배 이상의 빠른 산화속도를 나타내며 소독부산물의 생성을 100% 방지할 수 있다. 장점으로는 오존 사용에 따른 브롬계 부산물의 생성 억제 및 장치설치 비용 절감 등의 효과가 있다. 또한 과망간산염 산화제는 독성을 유발하는 변형 아미노산의 연결고리를 파괴시키는 역할을 한다.

과망간산염은 세포벽을 파괴시키지 않으면서 표면전하를 변화시켜 독소물질의 체외 방출 차단과 동시에 응집제거 효율을 향상시킬 뿐만 아니라 수중 철/망간 이온 제거 효과도 우수하다는 장점을 가지고 있다.