"플라즈마로 난분해성 오염물질 제거될까"

한국핵융합에너지연구원, 신기술 확보…시간당 10t까지 시험

플라즈마 기술이 과연 수자원 생태계 문제를 풀 수 있을까?

한국핵융합에너지연구원은 플라즈마기술연구소 홍욜철 박사팀이 성균관대학교, 아주대학교, 다이텍연구원과 공동연구로 이에 대한 해답을 찾았다고 15일 밝혔다.

연구팀은 수중 플라즈마 생성 기술을 적용해 물속에서 플라즈마를 만들어 미량의 난분해성 오염물질까지 분해할 수 있는 해법을 제시했다.

연구팀은 수중에서 플라즈마를 발생시킬 때 생성되는 오존, UV와 같은 다량의 산소 활성종을 이용해 방류수 속 난분해성 오염물질의 분자 구조를 파괴하는데 성공했다.

핵융합에너지연구원 연구진. 왼쪽부터 김민우, 김강일, 이희재 연구원과 홍용철 팀장. (사진=KFE)

실제 모의 폐수 실험에서 모든 잔류의약 물질이 비검출 수준으로 감소했다. 농약류는 87% 이상 제거되는 것을 확인했다. 

또 수중 오염에 민감한 제브라 피시를 이용해 염색 폐수로 수중 생태독성을 평가한 결과, 플라즈마 처리를 한 수중 환경에서 배아 독성이 63%에서 20%로 크게 감소하고 부화율이 13%에서 47%로 증가했다.

전자산업 폐수는 부화율이 10%로, 제약산업 폐수는 부화율이 43%로 각각 증가했다.

연구팀은 시간당 1.5t, 6t, 10t의 방류수에 수중 플라즈마 기술의 효과를 검증하는 실험을 진행했다.

향후 시간당 30t의 수처리가 가능한 시스템 개발을 통해 상용화 기반을 마련할 계획이다.

이 연구는 화학·공학 분야 국제 학술지 '케미칼 엔지니어링 저널' 7월호에 게재됐다.

연구책임자인 홍용철 박사는 “화학물질 투입 없이 효율적이고 경제적인 오염수 처리가 가능하다”며, “향후 수중 플라즈마 기술이 실제 수처리 현장에 적용될 수 있도록 관련 연구를 진행할 예정"이라고 말했다.

핵융합에너지연구원이 개발한 수중 플라즈마 발생장치.(사진=KFE)