독성 금속(toxic metal)의 환경 노출은 인간에게 심각한 건강 위험을 초래하고 이러한 위협은 과학자들에게 폐수(wastewater)에서 효율적이며 경제적인 방법을 이용하여 독성 오염 물질을 검출하고 이를 제거하는 새로운 방법을 개발해야 한다는 압력을 가하고 있다.(GTB2007100566)

최근 식품 산업에서 배출되는 가장 큰 폐기물 중 하나인 땅콩 껍질(peanut husks)이 폐수에서 환경을 손상시킬 수 있는 구리 이온(copper ion)을 추출하는 데 이용될 수 있다는 사실을 터키 연구진이 밝혀냈다. Journal of Environment and Pollution에 게재된 이 연구는 손쉽게 이용될 수 있는 폐기물이 어떻게 폐수에서 유독한 구리 이온을 추출하는 데 이용될 수 있는지를 기술하고 있다. 이 발견은 도처에 산재하는 식품 산업 폐기물을 단순하게 폐기하는 기존 방안에 대한 유용한 대안을 제공할 수 있을 전망이다.

구리는 살아 있는 유기체에서 관찰되는 필수 원소이지만 높은 수준일 때 유해할 수 있으며, 높은 수준의 구리가 자연적인 수자원으로 방출될 경우 해양 생태계는 심각한 환경 위협에 노출될 수 있다. 다양한 산업 분야들은 용해성 구리 2가(copper(II)) 이온을 함유한 폐수를 발생시킨다.

전통적으로 구리염 침전물, 이온 교환, 전기 분해(electrolysis), 값비싼 활성탄필터를 이용한 흡착 등 여러 가지 상대적으로 복잡한 공정들이 폐수에서 구리를 제거하는 데 이용되고 있다.

터키 메르신 대학(Mersin University) 환경공학부 소속 Duygu Ozsoy와 그의 연구진은 폐수에서 구리의 용해된 형태를 흡수하기 위하여 몇 가지 재료의 가능성을 조사했다. 연구진은 땅콩 껍질과 소나무 톱밥(pine sawdust) 등의 재료들이 폐수에서 구리 이온을 얼마나 잘 흡수하는지 비교했다. 연구진은 다른 온도, 산도, 유량, 용해된 구리의 초기 농도 등에서 폐수에서 추출된 구리 이온의 수준을 측정했다.

그 결과 땅콩 껍질이 구리 이온 제거율이 95%, 소나무 톱밥이 44%로 확인됐다. 폐수가 약산성을 나타낼 때 효율성이 극대화됐으며, 온도는 거의 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

연구진은 식품 산업에서 발생하는 땅콩 껍질과 목재 산업에서 얻을 수 있는 소나무 톱밥 등과 같은 저렴한 폐기물이 유독성 구리 수준을 상당히 낮추기 위한 폐수 정화 용도로 이용될 수 있다는 결론을 얻었다.

폐수의 정화는 두 가지 측면에서 중요하다. 첫째는 환경오염을 제어하는 측면이다. 폐수에 함유되어 있는 다양한 유해 물질은 수중 생태계뿐 아니라 먹이사슬을 통하여 인간의 건강까지 위협하는 존재로 작용한다.
따라서 폐수의 정화는 반드시 해결해야 하는 문제 중 하나라 할 수 있다. 그러나 요즈음에는 꼭 수행되어야 하는 공정에 대한 경제적인 효율성까지 고려하여 비용을 최소화하는 기술 및 물질의 개발에 전 세계 연구진이 주력하고 있는 추세이다. 땅콩 껍질같이 저렴하고 처분이 필요한 폐기물의 활용은 이러한 동향에 잘 맞아떨어진다.
둘째, 갈수록 부족해지는 음용수의 대안을 폐수의 정화에서 찾을 수 있다는 점이다. 부족한 수자원을 인간의 힘으로 새로이 만들 수 있는 방법이 없다면 폐수를 정화하여 다시 활용하는 노력이 불가피하다. 기사에서 제안한 기술은 폐기물의 활용뿐 아니라 폐수의 활용까지 도모해볼 수 있어 이러한 생각의 실제적인 방안으로 평가된다. 따라서 관련 기술의 추가적인 연구를 통해 제거 효율을 보다 높일 수 있는 방안이 모색되어야 할 것이다.(기사작성자 의견)

[출처=한국과학기술정보연구원]