신기술

서울시, 수질검사 자동화 시스템 개발…연내 현장 적용

불연속·수동으로 이뤄지던 7단계 실험과정 완전 자동화…분석속도 4배 향상
시스템 연구·보완 거쳐 상용화한 뒤 타 지자체 등 유관기관에 공유할 계획

서울물연구원(arisu.seoul.go.kr·원장 김혜정)은 수질검사에 필요한 유기물 분석 전처리 과정을 완전 자동화한 ‘원패스 시스템’을 자체 개발해 연내 서울시 수돗물 브랜드인 ‘아리수(Arisu)’ 수질검사에 활용할 예정이라고 지난 7월 1일 밝혔다. 시스템이 상용화되면 수질검사에 소요되는 분석시간과 연구자의 유해시약 노출시간이 획기적으로 단축될 것으로 기대된다.

보통 전처리 과정은 7단계로 이뤄지며, 일부는 자동화된 기계가 수행하고, 일부는 연구원이 수작업으로 실험하는 과정이 섞여 있다. 기존 연구원 한 명이 8시간 동안 최대 6개의 시료를 전처리하기 위해 일부 자동화된 분석 장치 2개를 연속으로 조작하고, 마지막 과정은 연구원이 직접 수작업으로 수행해야 하는 어려움이 있었다.

이번에 고안한 ‘원패스 시스템’은 여러 장치를 조작하며 불연속적이고 수동으로 이뤄지던 7단계의 유기물 전처리 과정을 하나의 시스템으로 결합하여 완전 자동화한 것이다. 이를 위해 실험을 보조할 수 있는 ‘협동로봇’ 기술을 활용할 것으로 알려졌다.

앞으로는 연구자가 ‘원패스 시스템’에 시료를 투입하면 7단계 전처리 과정을 시스템이 모두 자동으로 수행한다. 시스템 도입으로 분석 속도는 4배 이상 빨라질 것으로 기대된다. 한 번의 실험에 최대 6개 시료만 처리할 수 있었던 것을, 20개 이상을 동시에 처리할 수 있도록 시스템을 개선한 것이다.

또 시스템이 상용화되면 실험 중 연구자가 유해시약에 노출되는 시간을 최소화해 안전한 연구 환경 조성에도 기여할 것으로 기대된다. 농약류, 과불화화합물류, 잔류의약물질류 등 다양한 분석 물질의 특성에 최적화된 전처리 과정을 자동 수행할 수 있어 활용도 또한 높을 것으로 보인다.

서울물연구원은 현재 개발 중인 시스템을 연구·보완해 상용화한 뒤 그 결과를 향후 타 지자체 등 유관기관에서 활용할 수 있도록 공유한다는 계획이다. 이인근 전 서울물연구원장은 “수질분석 전처리 과정이 자동화되면 보다 신속하고 효율적인 수질검사가 가능해질 것”이라며 “고품질의 안전한 수돗물 아리수를 공급하는 데 최선을 다하겠다”라고 말했다.

[『워터저널』 2021년 8월호에 게재]