[한국기술뉴스] 경상국립대학교 해양환경공학과 안미정교수 연구팀은 자유용존상 농도 분석 시간을 단축시킨 소수성 유기오염물질 흡수장치를 개발했다. 개발된 기술은 경상국립대학교 산학협력단을 통해 2019년 09월 05일 특허를 출원(출원번호 제1020190109854호)했다. 특허 명칭은 '자유용존상 소수성 유기오염물질 흡수장치’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다. 

[기자]

잔류성, 생물독성 및 장거리이동성과 같은 물리화학적 특성을 가지는 유기오염물질을 지속성유기오염물질(persistent organic pollutants, POPs)이라고 하여, 스톡콜롬 국제협약에 의해 이들 물질의 생산 및 사용이 금지되고 있습니다. 우리나라에서도 이들 물질의 생태계 잔류 현황 및 거동에 대해 국가차원의 조사연구가 수행되고 있습니다. 이들 물질들은 해수에서 입자상(particulated phase)과 용존상(dissolved phase)으로 존재하는데, 최근까지는 해수 20 L를 채수하여 액-액 추출로 총농도(Ctotal)를 측정하거나 해수 100 L 이상을 대용량채수기(high volume sampler)를 이용해 입자상 및 용존상 농도를 측정하는 방법을 활용하고 있습니다.

하지만, 연안의 경우 조석주기에 따라 농도가 급격히 변화해 특정 해역이나 정점에서 POPs의 대표 농도를 제시하기는 매우 어려운 실정입니다. 특히 용존산소와 화학적산소요구량과 같은 일반수질항목이나 중금속과는 다르게 그 분석 방법이 매우 까다로워 높은 분석비용과 많은 시간이 필요합니다.

이에 경상국립대학교 연구팀은 고속회전되는 프로펠러를 이용해 해수 흐름을 대폭 증가시켜 시트 형태의 폴리머에 POPs를 빠르게 흡수시키는 장치를 개발하여 해수 속의 자유용존상 농도(Cfree)를 측정하였습니다. 이 흡수 장치를 활용하면 분석에 사용되는 고가의 시약 사용량을 대폭 절약할 수 있고, 분석시간 또한 단축할 수 있어 비용절감 효과가 있습니다.

본 연구팀은 이 장치를 활용하여 해수와 폴리머 사이에 POPs의 분배계수를 이용하여 폴리머에 흡수된 POPs의 양으로부터 해수에서의 POPs 농도를 구했습니다. 이 때 폴리머에 흡수되는 POPs의 존재형태는 입자나 용존유기탄소 등에 결합된 형태가 아니라, 그야말로 해수 속에 자유롭게 떠다니는 (freely dissolved) 형태이므로, 생물체내 축적 수준이나 생물독성과의 상관성에 있어 기존방법으로 분석되는 총농도보다 훨씬 더 높은 통계적 유의성을 통해 총농도보다 자유용존상 농도(Cfree)가 더 큰 과학적 의미를 가지고 있음을 보여주었습니다.

이 장치를 활용하여 통영 인근 양식장과 부산 수영만 해양자동수질특정망에 설치하여 해수 등에서 POPs 농도를 측정하였으며, 2022년부터 5년간 POPs의 오염원 탐색을 위해 특별관리해역에 설치하여 활용할 계획입니다.