포스텍 장윤석 교수팀 "지하수 정화용 나노입자 되레 환경위해"

오염된 흙이나 지하수를 정화하기 위해 흔히 사용되는 철 기반의 나노입자가 실제로는 오히려 미생물의 생장을 저해해 환경에 해를 끼칠 수 있다는 연구결과가 발표됐다.

9일 포스텍(포항공대)에 따르면 이 대학 환경공학부 장윤석 교수·김은주 박사팀은 환경정화에 광범위하게 활용되고 있는 철 기반 이종금속 나노입자의 생태계와의 상호작용과 독성메커니즘을 최초로 규명했다.

영국 왕립화학회가 발행하는 세계적 국제학술지 ‘Environmental Science: Nano’지 표지논문으로 선정된 이 연구는 특히 나노물질 유입에 따른 생체와 환경에 대한 위해성을 밝혀낸 연구로 눈길을 모으고 있다.

구제역과 조류 바이러스 등으로 가축의 살처분과 매립이 진행되면서 토양과 지하수의 오염이 환경문제로 대두되며, 오염된 이들을 정화시키기 위해 엔지니어링-나노입자가 대량으로 사용되고 있지만 실제로 이 물질이 위해를 끼치는지 여부에 대한 연구는 상당히 부족한 상황이다.

현재 사용되고 있는 철 기반의 나노입자는 여러 입자 가운데 상대적으로 독성이 약한 것으로 알려져 있어 활발하게 사용되고 있는 상태다.

연구팀은 대장균을 이용해 특히 환경에 높은 농도로 유입되고 있는 철 기반의 나노입자 4종류가 미생물의 생장을 어떻게 저해하는지를 비교했다. 그 결과 나노입자가 미생물 표면에 붙어 압력을 가함으로써 세포를 손상시키고, 세포가 손상된 미생물은 생장이 저해된다는 메커니즘을 밝혀냈다.

또 촉매별로도 여러 형태의 억제 경향을 밝혀내는 한편, 이는 촉매마다 서로 다른 물리적 특성, 즉 사이즈와 표면전하에 따라 달라진다는 사실도 추가로 확인했다.

장 교수는 “이번 연구를 통해 환경정화에 광범위하게 사용되는 나노소재에 대한 실질적인 위해성 여부를 제공함으로써 나노기술의 실용화에 중요한 전기를 마련했다”며 “각 촉매들이 미생물의 생장을 어떻게 억제하는지 밝혀낸 결과를 바탕으로 환경과 생체에 무해한 저독성 엔지니어링 나노소재를 설계하고 대량생산하는데 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

포항=장영태 기자 [e-mail]