햇빛만으로 깨끗해지는 수처리 분리막 개발
햇빛만으로 깨끗해지는 수처리 분리막 개발
  • 함예솔
  • 승인 2020.11.13 17:50
  • 조회수 381
  • 댓글 0
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수처리 분리막 기술은 바닷물을 담수로 만들 때나 하수 처리, 깨끗한 수돗물을 생산하는 정수 공정에서 다양하게 사용되고 있습니다. 일종의 필터인 분리막을 사용하여 오염물질을 여과하는 방식인 분리막 공정은 수질을 크게 개선할 수 있는 기술로서 최근 문제가 됐던 수돗물 유충 사태를 원천적으로 방지할 수 있는 대안으로 꼽힙니다. 그러나 수처리 분리막을 일주일 정도 사용하면 분리막 표면에 미생물이 쌓이고 이 미생물들이 자라서 필터 성능이 크게 떨어집니다.

햇빛으로 재생할 수 있는 수처리 분리막. 출처: KIST
햇빛으로 재생할 수 있는 수처리 분리막. 출처: KIST

한국과학기술연구원(KIST)은 물자원순환연구센터 변지혜 박사, 홍석원 단장 연구팀이 수처리용 분리막의 고질적인 문제로 알려진 미생물에 의한 표면 오염을 햇빛을 쐬면 스스로 세척되는 분리막 소재를 개발했다고 밝혔습니다. 해당 연구는 <Applied Catalysis B:Environmental >에 게재됐습니다. 

 

10분만 빛 쐬어도 재사용 가능

 

이 분리막 소재를 이용하면 10분 가량 빛을 쐬어도 분리막을 다시 사용할 수 있기 때문에 분리막 관리에 드는 비용이 상당폭 절감될 것으로 예상됩니다. 수처리 분리막은 물 여과 후에 오염물질이 표면에 쌓이므로 주기적인 세척이 필수적입니다. 현재는 분리막을 적어도 일주일에 한 번 정도 6시간 이상 화학 약품을 이용해 세척하기 때문에 유지 비용이 상당히 많이 들고 분리막이 약품에 의해 손상되기도 하는 문제가 있었습니다. 

고농도 미생물 오염수 여과 후 자연광 처리로 분리막의 물 투과 성능이 완전히 회복됨을 보여줌. 출처: KIST
고농도 미생물 오염수 여과 후 자연광 처리로 분리막의 물 투과 성능이 완전히 회복됨을 보여줌. 출처: KIST

KIST 연구진은 이러한 문제점을 해결하기 위해 가시광선에 반응하는 광촉매를 수처리 분리막 표면에 단단하게 고정했습니다. 이렇게 표면처리를 거친 분리막은 가시광선을 쐬었을 때 표면의 오염 물질을 완전하게 분해해 손쉽게 분리막을 세척할 수 있었습니다. 특히 분리막 표면에 쌓인 고농도 대장균 및 황색포도상구균 같은 박테리아와 박테리오파지 등의 바이러스를 최대 1시간 만에 99.9% 제거하는 우수한 성능을 나타냈습니다. 개발된 분리막은 미생물뿐만 아니라 염료 등의 유기 오염물질과 중금속까지도 처리할 수 있었고 10회 이상 반복 테스트에도 성능이 유지됐습니다,

변지혜 선임연구원. 출처: KIST
변지혜 선임연구원. 출처: KIST

 

 

 

 

KIST 변지혜 박사는 "본 연구는 자연광을 이용하는 광촉매 기술과 수처리 분리막 기술을 결합하여 수처리 공정의 효율이 향상될 수 있음을 보여줬다"라며 "이러한 연구결과를 바탕으로 수처리 분리막 시장을 선도할 수 있는 차세대 분리막 신소재 개발에 힘쓸 것"이라고 밝혔습니다.

 

 

 

 


##참고자료##

 


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