한국과학기술연구원(KIST)이 물속에 있는 미세 플라스틱을 제거하는 친환경 기술을 개발했다. 에너지원은 탄소를 발생시키지 않는 햇빛을 사용하고 청바지 염료인 프러시안 블루의 결정 구조를 조절한 기술이다.
청바지 염료로 미세 플라스틱 제거
한국과학기술원(키스트)의 물자원순환연구단 연구팀이 가시광선(햇빛)이 내리쬐는 조건에서 프러시안 블루라는 염료로 나노 플라스틱을 효과적으로 응집해 제거하는 기술을 개발했다. 책임 연구원은 최재우 박사다.
2023년 10월 12일 밝힌 이 기술의 핵심은 미세 플라스틱을 응집하는 친환경 금속 – 유기물 골격체에 기반한 고형 응집체다. 연구팀이 개발한 응집체는 페로시안화 칼륨 용액에 염화철을 더해 만든 금속 – 유기물 골격체 기반 물질인 프러시안 블루라는 합성 염료다.
프러시안 블루라는 염료는 청바지를 물들일 때 사용된다. 참고로 일본 후쿠시마 오염수에서 방사성 원소인 세슘을 흡착하는 용도로도 쓰인다.
키스트 연구팀은 프러시안 블루를 활용해서 수중 방사성 물질 제거 관련 실험을 진행하다가 가시광이 비치는 조건에서 프러시안 블루가 미세플라스틱을 응집하는 현상을 우연히 발견했다.
연구팀은 이러한 우연에 노력을 더해 응집 효율 극대화를 시도하다가 프러시안 불루 결정 구조를 조절해 미세 플라스틱을 효과적으로 제거할 수 있는 소재를 개발했다.
연구팀이 개발한 프러시안 블루 소재는 인체에 무해하고 물여 녹여 사용하는 방식이 아닌 고형 응집체 형태여서 잔여물 회수가 쉽다. 에너지원은 태양빛이라 탄소를 배출하지 않아 친환경이다.
프러시안 블루
프러시안 블루(Prussian blue, PB)는 독일 프러시아(Prussia)의 파란색이라는 뜻이다. 색채 역사에서 최초로 만들어진 합성 안료라서 매우 중요한 색이다.
독일의 프러시아(= 프로이센) 지역에서 최초로 만들어져 지역 이름을 따서 지었다. 영어로 프러시아라고 하고 독일어로는 프로이센이라고 한다.
최초로 프러시아 군대의 군복에 사용되어 이름이 프러시안 블루가 되었다. 프러시아는 독일 북부에 있던 왕국(1701~ 1918)이다. 철의 재상으로 이름 높은 비스마르크(Bismarck)가 프러시아 출신이고 오스트리아와 프랑스와의 전쟁을 승리하며 독일 제국의 기초를 세웠다.
정수장에서 미세 플라스틱 제거하는 방법
미세 플라스틱은 크기가 20 나노미터보다 작다. 하천, 하수 폐수 처리장이나 정수장에서 미세 플라스틱 제거를 위해 현재 운용하는 방식은 일단 미세 플라스틱을 뭉친다.
뭉치기 위해 철이나 알루미늄 기반의 응집제가 사용된다. 이러한 금속 기반 응집제는 물 속에 잔류해서 인체에 독성으로 작용할 수 있어서 문제다.
이와 달리 키스트가 2023년 10월 개발한 기술은 파란색 안료(염색제)인 프러시안 블루의 구조를 조절해서 만든 금속 – 유기물 골격체 기반 물질이다. 이 구조물은 고형 응집체 형태여서 미세 플라스틱을 제거한 후 잔여물 회수가 쉽다. (참조 dongascience.com)
한국과학기술연구원(KIST)이 물속에 있는 미세 플라스틱을 제거하는 친환경 기술을 개발했다. 에너지원은 탄소를 발생시키지 않는 햇빛을 사용하고 청바지 염료인 프러시안 블루의 결정구조를 조절한 기술이다.
