하수와 폐수가 발생한 현장에서 바로 정화해 물을 바로 방류할 수 있는 수준으로 만드는 처리장치가 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST)은 극한소재연구센터 김상훈 책임연구원, 물질구조제어연구센터 김종민 선임연구원, 계산과학연구센터 한상수 책임연구원 공동연구팀이 하·폐수를 오염 현장에서 방류할 수 있는 수준까지 처리하는 전기화학 장치를 개발했다고 21일 밝혔다.

기존 하·폐수 처리방식은 발생지에서 관로를 통해 처리장으로 모은 후 대량 처리하는 중앙집중 방식이다. 하지만 농어촌과 같은 곳에서는 이런 방식으로 처리하기 어려워 간이 처리 장치를 두는 경우가 많지만, 단순 소독하거나 탁한 물을 거르는 정도에 그쳐 폐수 속 난분해성 유기물 분해는 제대로 이뤄지지 않아 왔다.

연구팀은 기존 연구들이 산화제인 과산화수소 발생을 위한 전극 소재 개발에 집중하는 것과 달리, 폐수가 계속해 장치 속을 연속 순환하면서 과산화수소를 계속해 발생시키고 잘 섞이게 하는 '유동식 반응기' 방식을 도입했다. 그 결과 촉매 1㎏당 과산화수소 발생량이 1시간에 219㎏에 달해 현장에서 난분해성 유기물을 빠르게 산화시켜 무기물화해 정화했다고 연구팀은 설명했다.

이 장치를 50ppm(100만분의 1) 농도 비스페놀A 폐수에 적용한 결과 총유기탄소량이 2시간 만에 93% 줄어드는 것으로 나타났다. 총유기탄소량은 수중 유기물이 완전 분해돼 무기물화가 된 수준을 나타내는 지표로 하수 처리기준 중 하나다.

김 선임연구원은 "연속적이고 반복적인 흐름 방식으로 구성돼 기존 방식보다 높은 완전 분해 효율을 보여준다"며 "이 장치와 처리 방식에 대한 특허를 출원 중으로 상용화를 위해 기술 이전도 추진할 계획"이라고 말했다.

연구 결과는 지난달 1일 국제학술지 '응용 촉매 B: 환경 및 에너지'에 실렸다.