기존보다 1000만 배 이상 효과적인 물 소독법을 개발...공기 중의 산소를 사용하여 그 자리에서 실행

'공기 중의 산소를 사용하여 오염된 물을 그 자리에서 소독하는 방법'을, 영국과 미국, 싱가포르의 연구진들로 구성된 국제팀이 개발했습니다. 이 방법은 기존의 물 소독방법보다 1000만 배 이상 효율적으로 박테리아를 죽여 안전한 물에 대한 접근이 부족한 지역에서의 물 소독기술에 혁신을 가져다줄 것으로 기대되고 있습니다.

A residue-free approach to water disinfection using catalytic in situ generation of reactive oxygen species | Nature Catalysis
https://www.nature.com/articles/s41929-021-00642-w

Instant water cleaning method ‘millions of times’ better than commercial approach - News - Cardiff University
https://www.cardiff.ac.uk/news/view/2530949-instant-water-cleaning-method-millions-of-times-better-than-commercial-approach

Instant water cleaning method ‘millions of times’ better than commercial approach

Instant water disinfectant 'millions of times more effective' than commercial purification - UPI.com
https://www.upi.com/Science_News/2021/07/01/wales-instant-water-disinfectant/7311625156929/

Instant water disinfectant 'millions of times more effective' than commercial purification

인간이 살아가는 데에 깨끗한 물의 확보는 중요한데, 유니세프의 추정에 따르면 2017년 현재 22억 명이 안전하게 관리된 물을 사용할 수 없고 7억 8500만 명이 집에서 멀리 떨어진 곳의 물이나 오염되어 있을 가능성이 있는 수원의 물을 이용하고 있다는 것.

물을 정화하는 일반적인 방법으로는 강한 표백살균 작용을 가진 염소를 이용한 염소소독을 들 수 있습니다. 그러나 염소는 물에 함유된 천연성분과 반응하여 메탄 등의 소독 부산물을 생성하는 것으로 알려져 있으며, 고용량이면 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있습니다.

또 다른 방법으로는 과산화수소를 이용한 소독방법을 들 수 있습니다. 과산화수소는 높은 수준의 소독제로서 기능할뿐만 아니라 부산물을 남기지 않고 물에 분해되어 인체에 미치는 영향도 적습니다. 그런데 공장에서 제조된 과산화수소는 운송 및 보관시 안정제가 첨가되므로 살균제로서의 효과는 염소소독보다 낮습니다.

그래서 연구팀은 금과 팔라듐으로 만든 촉매를 사용함으로써, 공기 중의 산소와 물에 포함된 수소를 반응시켜 순간적으로 과산화수소를 생성하는 방법을 개발했습니다. 실제로 이 방법은 물의 소독에 사용할 수 있는지 여부를 확인하기 위해 연구팀은 물에 포함된 대장균을 죽이는 효과 및 프로세스에 시판중인 과산화수소와 염소소독의 효과와 비교하는 테스트를 실시했습니다.

By Alan Levine. https://www.flickr.com/photos/cogdog/

테스트에서는 새롭게 개발된 기술이 수소와 산소로부터 과산화수소를 생성하면 동시에 활성산소로 알려진 화합물을 생성하는 것으로 나타났고, 활성산소가 물 소독에 큰 역할을 담당하고 있다는 사실도 밝혀졌습니다. 또 촉매 기반의 소독방법은 동일한 조건에서 테스트된 과산화수소와 비교하여 1000만 배 이상, 염소소독에 비해 1억 배 이상 효율적으로 대장균을 죽일 수 있는 것으로 나타났습니다.

논문의 공동저자인 카디프대학의 그레이엄 해치스 교수는 "우리는 지금 촉매에 오염된 물과 전기를 더하는 것이 소독을 달성하기 위해 필요한 유일한 단계라는 것을 입증했다"고 말합니다. 연구팀은 "이 방법은 특히 기존의 정수방법과 식수에 대한 접근이 부족한 지역사회에서 물의 소독방법을 대체할 기술기반을 이룰 수 있다"고 말합니다.