호주 RMIT 대학교 연구팀이 폐수에서 미세플라스틱을 제거하는 새로운 방법을 개발하여 90% 이상의 제거율을 달성했다. 이 기술은 미세 기포와 나노 기포를 결합하여 사용하며, 기존 처리 시스템의 효율성을 높이면서도 대규모 기반 시설 변경이 필요하지 않은 장점이 있다.
이번 연구는 미세플라스틱 오염이 전 세계적인 주요 환경 문제 중 하나로 여겨지는 시점에 발표되었으며 하수처리장은 이러한 미세 입자가 확산되는 주요 경로 중 하나이며, 이들은 종종 기존의 여과 과정을 통과하여 강, 바다, 그리고 자연 생태계에 합류한다.
RMIT 대학교 부교수이자 이번 연구의 주저자인 비플롭 프라마니크에 따르면, 새로운 해결책은 이러한 문제를 줄이는 데 실질적인 해법을 제시한다. "하수처리장은 미세플라스틱이 환경으로 배출되는 주요 원인입니다. 저희 연구 방식은 구현이 간단하며 초기 처리 단계부터 미세플라스틱 제거율을 크게 높일 수 있습니다."라고 연구원은 설명했다.
미세기포와 나노기포는 효과를 높이는 것이 입증된 것이고 이번 조사는 수처리 분야에서 널리 사용되는 용존공기부상법의 개선된 버전에 초점을 맞췄습니다. 이 방법은 오염물질 입자를 공기 방울에 부착시켜 표면으로 끌어올린 후 제거하는 방식이다.
연구 결과는 미세기포와 나노기포를 동시에 사용하는 것이 각각의 기술을 단독으로 사용하는 것보다 더 효과적이라는 것을 보여주었다. 미세 기포는 입자를 표면으로 들어 올리는 데 필요한 힘을 제공하는 반면, 나노 기포는 미세 플라스틱의 접착 및 응집을 촉진하여 입자 간 접촉을 증가시키고 과정을 더욱 효율적으로 만든다.
실제 환경에서도 성능이 유지되는데 RMIT에서 박사 학위 과정을 밟는 동안 이 연구를 개발한 시라줌 모니라 연구원은 이 방법이 실제 폐수에서 발견되는 것과 유사한 조건에서도 높은 성능을 유지한다고 강조했다. 그는 "유기물, 지방, 기름과 같은 물질들은 일반적으로 처리 과정의 장애물로 여겨지지만, 이 과정에서는 그 효과가 떨어지지 않았다"고 밝혔다.
어떤 경우에는 이러한 물질들이 미세플라스틱을 더 큰 입자로 응집시켜 수처리 과정에서 흔히 사용되는 응집제와 결합했을 때 제거하기 쉽게 만들어 결과 개선에 기여하기도 했다. 연구진은 또한 초기 단계에서 미세플라스틱을 포집하면 하수처리장에서 발생하는 슬러지에 미세플라스틱이 농축되는 것을 방지하여, 바이오솔리드 사용을 통해 미세플라스틱이 환경으로 다시 유입될 위험을 줄일 수 있다고 강조한다.
다음 단계는 실제 규모에서 해당 기술을 테스트하는 것으로 실험실에서 해당 기술의 유효성을 성공적으로 검증한 후, 연구팀은 이제 실제 운영 조건과 다양한 유형의 폐수를 사용하여 시스템을 테스트하기 위해 상수도 부문 운영업체와 파트너십을 구축할 계획이라고 전했다.
김현식 기자
호주 RMIT 대학교 연구팀이 폐수에서 미세플라스틱을 제거하는 새로운 방법을 개발하여 90% 이상의 제거율을 달성했다. 이 기술은 미세 기포와 나노 기포를 결합하여 사용하며, 기존 처리 시스템의 효율성을 높이면서도 대규모 기반 시설 변경이 필요하지 않은 장점이 있다.
이번 연구는 미세플라스틱 오염이 전 세계적인 주요 환경 문제 중 하나로 여겨지는 시점에 발표되었으며 하수처리장은 이러한 미세 입자가 확산되는 주요 경로 중 하나이며, 이들은 종종 기존의 여과 과정을 통과하여 강, 바다, 그리고 자연 생태계에 합류한다.
RMIT 대학교 부교수이자 이번 연구의 주저자인 비플롭 프라마니크에 따르면, 새로운 해결책은 이러한 문제를 줄이는 데 실질적인 해법을 제시한다. "하수처리장은 미세플라스틱이 환경으로 배출되는 주요 원인입니다. 저희 연구 방식은 구현이 간단하며 초기 처리 단계부터 미세플라스틱 제거율을 크게 높일 수 있습니다."라고 연구원은 설명했다.
미세기포와 나노기포는 효과를 높이는 것이 입증된 것이고 이번 조사는 수처리 분야에서 널리 사용되는 용존공기부상법의 개선된 버전에 초점을 맞췄습니다. 이 방법은 오염물질 입자를 공기 방울에 부착시켜 표면으로 끌어올린 후 제거하는 방식이다.
연구 결과는 미세기포와 나노기포를 동시에 사용하는 것이 각각의 기술을 단독으로 사용하는 것보다 더 효과적이라는 것을 보여주었다. 미세 기포는 입자를 표면으로 들어 올리는 데 필요한 힘을 제공하는 반면, 나노 기포는 미세 플라스틱의 접착 및 응집을 촉진하여 입자 간 접촉을 증가시키고 과정을 더욱 효율적으로 만든다.
실제 환경에서도 성능이 유지되는데 RMIT에서 박사 학위 과정을 밟는 동안 이 연구를 개발한 시라줌 모니라 연구원은 이 방법이 실제 폐수에서 발견되는 것과 유사한 조건에서도 높은 성능을 유지한다고 강조했다. 그는 "유기물, 지방, 기름과 같은 물질들은 일반적으로 처리 과정의 장애물로 여겨지지만, 이 과정에서는 그 효과가 떨어지지 않았다"고 밝혔다.
어떤 경우에는 이러한 물질들이 미세플라스틱을 더 큰 입자로 응집시켜 수처리 과정에서 흔히 사용되는 응집제와 결합했을 때 제거하기 쉽게 만들어 결과 개선에 기여하기도 했다. 연구진은 또한 초기 단계에서 미세플라스틱을 포집하면 하수처리장에서 발생하는 슬러지에 미세플라스틱이 농축되는 것을 방지하여, 바이오솔리드 사용을 통해 미세플라스틱이 환경으로 다시 유입될 위험을 줄일 수 있다고 강조한다.
다음 단계는 실제 규모에서 해당 기술을 테스트하는 것으로 실험실에서 해당 기술의 유효성을 성공적으로 검증한 후, 연구팀은 이제 실제 운영 조건과 다양한 유형의 폐수를 사용하여 시스템을 테스트하기 위해 상수도 부문 운영업체와 파트너십을 구축할 계획이라고 전했다.
김현식 기자