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- 화학 뉴스 -

전자빔을 쏴서 유해물질을 제거하는 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다는 소식입니다.

한국원자력연구원 첨단방사선연구소는 종이컵, 프라이팬 표면코팅 관련 이슈로 유해성이 널리 알려진 '과불화합물(PFAS)'을 전자빔으로 조사해 효율적으로 환원·분해하는 '전자빔 산화·환원라디칼 조합기술'을 개발해 국내 특허출원을 마쳤다고 밝혔습니다.

과불화합물이란 탄소와 불소가 강하게 결합한 물질인데요 물과 기름에 쉽게 오염되지 않고 열에 강해 포장재, 코팅제 등 각종 소비재 제품에 흔히 사용돼 하폐수에서도 검출된다고 합니다. 쉽게 분해되지 않아 체네에 오랜 기간 축적되며 발암 가능성, 태아 기형, 면역독성 등 다양한 인체 유해성이 보고돼 세계 각국에서 사용을 줄이기 위한 논의가 진행중이라고 합니다.

연구팀이 개발한 기술을 이용하면 10mg/ℓ 농도의 과불화합물 하·폐수를 하루에 수천 t씩 처리할수 있게 되는데요 실제 국내 하수의 과불화합물 농도는 이보다 수백만 배 낮아 전량 처리 가능한 능력이라고 합니다.

물분자에 전자빔을 쏘면 다양한 산화·환원 라디칼(쌍을 이루지 ㅇ낳은 전자를 가진 원자 또는 화합물)이 생성되는데요 과불화합물의 경우 환원라디칼이 산화라디칼보다 분해에 더욱 효과적이기에 연구팀은 환원라디칼 생성을 극대화하고 산화라디칼을 최소화하기 위한 다양한 방법을 연구해왔습니다.

그결과 물의 PH 알카리성으로 조정하고 용존산소농도를 낮추는등 화학 조건을 최적화 한 뒤, 환원라디칼을 활성시킬수 있는 유도물질을 전자빔과 함께 조사하면 과불화합물의 분해가 매우 효과적임을 실험으로 확인했다고 합니다. 이 경우 전자빔만을 조사했을 때보다 산화라디칼 생성은 줄고 환원라디칼은 더 생성된다고 연구진은 밝혔습니다.

지금까지는 과불화합물을 산화제, 자외선, 오존 등을 이용한 화학적분해 방법으로 처리해왔는데요 하지만 분해 효율이 매우 낮고 시간이 오래 걸리며 비용도 매우 높아 미국을 비롯해 여러나라에서 현실적인 처리 방법을 찾기 위해 다양한 연구를 진행중이라고 합니다.