포항공대, 햇빛으로 '녹조 주범' 질산 잡는다… 광촉매 소재 개발

햇빛으로 녹조의 주범인 질산을 없애는 기술이 개발돼 화제다.

15일 포항공대(포스텍)에 따르면 환경공학부 최원용 (사진) 교수∙통합과정 이신비 씨 연구팀이 화학 환원제 없이 햇빛을 이용해 녹조를 유발하는 오염원인 질산이온만 골라 질소로 전환하는 광촉매 소재를 개발했다.

녹조는 다량의 질소화합물이 들어있는 비료나 생활하수, 공장폐수 등이 하천으로 유입되면서 물속 영양염류가 많아져 생긴다.

이를 방지하려면 질산이온을 질소로 전환하는 탈질 기술이 필요하다.

질소가스로 바뀐 질산이온은 물속에서 빠져나가 영양염류 증가를 억제한다.

하지만 기존 탈질 공정은 고에너지와 함께 수소가스나 메탄올, 포름산과 같은 환원제가 필요하다.

이 환원제가 오히려 다른 문제가 되거나 탈질 공정에서 발생하는 다른 부산물이 환경 문제가 되기도 한다.

이 연구팀은 이런 탈질 공정에서 생기는 문제를 해결하기 위해 빛을 쬐면 산화와 환원 반응을 유도하는 광촉매에 주목했다.

특히 연구팀이 새로 만든 이산화타이타늄 기반 광촉매는 별다른 화학 환원제 없이도 600ppm의 질산이온 98%를 질소로 변환시키는 것으로 나타났다.

이 광촉매는 물 분해 반응을 통해 수소를 발생시키고 이 수소를 바로 환원제로 사용하게 돼 있어 화학 환원제가 필요 없다.

또 탈질 반응 중 부산물로 생성되는 아질산 이온도 거의 생기지 않는 등 환경친화적이란 잇점도 있다. 

한편 이 같은 연구 결과는 최근 영국 왕립화학회가 발행하는 학술지 ‘에너지와 환경과학’ 뒤표지 논문으로 게재됐다.

포항=이영균 기자 [e-mail]