국내 연구진, 오염된 토양 현장서 정화하는 친환경 기술 개발

by김국배 기자
2021.05.20 12:00:29

(사진=KIST)

[이데일리 김국배 기자] 국내 연구진이 오염된 토양과 지하수를 정화시키는 친환경적 기술을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 국가기반기술연구본부 물자원순환센터 조경진 박사팀과 한국건설기술연구원(KICT) 박새롬 박사팀이 공동 연구를 통해 지하수를 ‘원위치 산화(ISCO)’ 기술의 안정성을 평가하고, 토양 미생물 자정능력 회복 가능성을 확인했다고 20일 밝혔다.

ISCO 기술은 지하수와 토양에 산화제인 과산화수소와 과황산염을 주입해 오염 물질 분해하는 기술이다. 이를 통해 산업공단, 화학공단, 유류 저장 및 수송시설, 매립장 인근 유·무기 오염물질을 분해해 오염된 지하수를 깨끗히 정화할 수 있다. 그러나 산화제 주입이 지하수를 함유한 지층인 대수층 토양의 자정능력을 악화시키는 문제를 일으킬 수 있어 과학적인 안정성 평가가 필요했다.

연구진은 대수층 토양을 과산화수소와 과황산염에 각각 노출시킨 후 미생물 군집 및 활성, 광물 조성 변화, 미생물 활성 회복 능력을 조사했다. 그 결과 고농도 과황산염이 주변 환경 조건을 산성화시키고 미생물 활성을 둔화시키는 것을 확인했다.



저농도(0.2mM) 과황산염에 노출된 대수층 토양의 경우 상대적으로 미생물 활성 감소폭이 작았으나, 고농도(50mM) 과황산염에 노출된 토양에서는 미생물 활성이 뚜렷하게 감소했다. 광물 조성과 미생물 군집도 상당 부분 변화됐다는 게 연구진의 설명이다.

또한 미생물 활성 회복 능력을 평가한 결과 저농도 과황산염에 노출된 대수층은 6주 후 60% 정도의 오염물질이 분해됐다. 이는 산화제에 노출되지 않은 토양과 유사한 수준이다. 반면 고농도 과황산염에 노출된 토양에서는 20% 유기물만 분해돼 자정능력이 회복되기 어렵다는 것을 파악했다.

조경진 KIST 박사는 “산화제에 대한 대수층 토양의 안정성을 평가해 미생물의 회복이 가능한 환경 친화적인 정화 기술을 제시했다는 데 의의가 있다”며 “향후 다양한 오염 지역의 지하수 수질을 개선해 양질의 수자원을 확보에 기여할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 주요 사업, KICT 주요 사업, 한국연구재단 기후변화영향최소화기술개발사업, 중견연구자지원사업, 해양극지기초원천기술개발사업으로 수행됐다. 연구 결과는 환경 분야 국제학술지(Environmental Science & Technology) 최신 호에 게재됐다.