[환경산업기술원] ‘보이지 않는 기포’로 수중 오염물질 제거
나노크기의 초미세 오존기포로 물속 오염물질 효과적 처리기술 개발
기존 고도정수처리 시설에 적용하여 고비용·저효율 문제 해결 가능

한국환경산업기술원(원장 남광희)은 나노 크기의 오존(O3) 기포가 수중에 오랫동안 잔류하면서 미세 오염물질을 효과적으로 처리할 수 있는 초미세 오존기포 발생장치를 개발했다고 밝혔다.

오존은 강한 산화력을 가지고 있어, 고도정수처리 시설에 적용하여 유기물 등 유해물질을 소독하는 데 사용된다.

이번에 개발한 장치가 발생시키는 초미세 오존기포는 크기가 매우 작아 물속에서 떠오르는 부상(浮上) 속도가 느려 오래 잔류할 수 있기 때문에 기포 내부의 물질 전달율을 높여 효율적으로 오염물질을 처리 할 수 있다.

지금까지 국내 정수처리에서 활용하는 오존기포의 크기는 3~6밀리미터(㎜)였으나, 이번에 개발한 장비는 용도에 맞춰 기존 크기의 최대 1/1,000,000 수준인 500~800나노미터(㎚) 크기로 조정하여 활용할 수 있다.

이 기술은 기존의 오존을 활용한 고도정수처리 시설에 적용할 수 있으며, 기존 시설의 운전비용 과다 및 저효율에 대한 문제점을 개선할 수 있다.

지금까지 국내외에서 나노 크기의 오존기포를 발생시키는 기술개발 연구는 이루어져 왔으나, 안정적인 기포 생산이 어려웠고 현장적용에 제한이 있었다.

그러나 이번 연구에서는 믹싱챔버를 활용해 나노기포를 발생시킬 수 있는 스플리터(Splitter)* 형식의 기술을 적용하여 안정적으로 기포를 생산할 수 있으며, 기포의 크기, 발생량 등을 측정하고 사용 목적에 따라 크기를 조정할 수 있는 기능도 갖췄다.

스플리터는 나노기포를 발생시키기 위한 믹싱챔버로 본 연구에서 개발된 스플리터 타입의 실린더는 초미세기포를 발생시키는 핵심 기술분야이다.

최근 기포의 크기 및 발생량 등을 측정하는 방법에 대한 국제 표준 제정이 논의되고 있어, 이번 기술이 국제 표준화를 선도할 수 있을 것으로 기대된다.

‘초미세 오존기포를 이용한 고효율 수처리 장치개발’은 환경부와 한국환경산업기술원의 환경정책기반공공기술개발 사업으로 2015년 12월부터 우림종합건설(주) 연구팀(연구책임자 이승욱)이 추진했다.
 
연구팀은 현장 테스트를 통해 수질 처리능력 등에 대한 분석을 진행했으며, 그 결과 중수처리시설 및 간이 상수도 시설 등에 적용할 때 효과적인 것으로 나타났다.
 
이번 기포발생장치는 오존뿐만 아니라 다양한 기체를 적용하여 향후 조류 제거, 유류 오염 토양 정화 등의 환경정화 시스템에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

남광희 한국환경산업기술원 원장은 “기존의 오존 고도정수처리의 저효율에 대한 문제점을 해결하고, 국민의 안전한 물 공급에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.