햇빛으로 쓰레기 악취 없앤다…中 연구진, 악취 분자 분해 기술 개발

햇빛을 이용해 쓰레기에서 발생하는 악취 분자를 화학적으로 분해하는 기술이 개발돼 주목받고 있다.

과학매체 뉴아틀라스는 중국 화중사범대학 연구진이 햇빛으로 쓰레기 악취를 제거할 수 있는 소재를 개발했다고 최근 보도했다. 해당 연구 결과는 학술지 ‘환경 과학 기술(Environmental Science & Technology)’에 실렸다.

기존에는 쓰레기 악취를 제거하기 위해 방향제를 사용하거나 악취를 유발하는 분자를 걸러내는 방법이 주로 활용됐다. 하지만 이러한 방식은 덥고 습한 환경에서는 효과가 떨어질 수 있다. 이에 화중사범대학 진룽 왕(Jinlong Wang) 교수가 이끄는 연구진은 악취가 외부로 퍼진 뒤 제거하는 대신, 쓰레기통 내부에서 악취의 원인을 직접 분해하는 방법을 고안했다.

오른쪽 쓰레기통 뚜껑에 설치된 태양열 장치는 일반 뚜껑이 있는 쓰레기통(왼쪽)에서 악취를 유발하는 음식물 쓰레기 냄새를 분해한다. (사진=학술지 환경 과학 기술 2026)

왕 교수는 “냄새가 거리로 새어나가는 것을 막기 위해 쓰레기통 내부, 즉 냄새의 근원을 해결하고 싶었다”고 밝혔다.

연구진이 주목한 물질은 이산화망간이다. 이산화망간은 저렴하면서도 배터리, 수처리, 공기 정화, 유리 및 세라믹 제조 등 다양한 분야에서 활용되는 소재다. 특히 전자의 이동을 촉진해 화학 반응이 원활하게 일어나도록 돕는 특성이 있다.

연구진은 썩어가는 쓰레기에서 발생하는 시큼한 식초 냄새의 주요 원인 물질인 아세트산에 주목했다. 이산화망간은 아세트산을 흡착하고 분해해 악취를 줄이는 역할을 한다.

연구진은 소재의 성능을 높이기 위해 리튬을 첨가했다. 리튬은 이산화망간의 내부 구조와 전자 이동 특성을 변화시켜 악취 분자를 더욱 효율적으로 분해할 수 있도록 돕는다.

그렇다면 이 과정에서 햇빛은 어떤 역할을 할까.

화학 반응을 활성화하려면 열에너지가 필요하다. 연구진은 전기를 사용해 열을 발생시키는 대신 햇빛을 활용하는 방식을 택했다. 햇빛으로 소재를 가열하면 촉매 작용이 활성화돼 악취를 유발하는 분자를 분해하는 데 도움이 된다.

이 기술은 쓰레기통 뚜껑에 장착할 수 있는 투명한 삽입물 형태로 구현됐다. 삽입물에는 햇빛을 모아 광활성 촉매 소재층에 집중시키는 렌즈가 내장돼 있다. 햇빛이 소재에 도달하면 화학 반응이 일어나 이산화망간이 악취 분자를 분해한다. 연구진은 이 장치를 다양한 야외 쓰레기통에 적용할 수 있도록 설계했다.

연구진은 실제 생활 폐기물 처리 환경을 모사해 40일 이상, 약 1천 시간 동안 성능을 시험했다. 실험에는 여러 종류의 과일과 빵, 적포도주 등 다양한 폐기물이 사용됐다. 그 결과, 촉매 삽입물이 폐기물에서 발생한 아세트산을 분해하는 데 효과를 보였다.