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■ 연구 개요

○ 일본 신슈대학교(Shinshu University) 모리와키 히로시 교수 연구팀이 나메코 버섯 점액을 활용해 수중 미세플라스틱을 효율적으로 제거하는 기술을 개발함. 연구 결과는 학술지 『Chemosphere』에 게재됨.

○ 현재 수중 미세플라스틱을 안전하고 실용적으로 제거하는 확립된 방법이 없는 상황에서, 연구팀은 자연 유래 소재를 활용한 수처리 방법에 주목함.

○ 나메코 버섯은 일본에서 널리 소비되는 저렴한 식용 버섯으로, 연구팀은 점액이 안전·무독성이라는 점에서 지속가능한 수처리 소재로 선택했다고 밝힘.

■ 기술 원리 및 특징

○ 나메코 버섯 표면의 점액(mucilage)은 펙틴(pectin)이 풍부한 다당류로 구성되며, 이 펙틴은 입자를 결합하는 특성을 지님.

○ 버섯을 물에 5분간 담가 흔들어 점액 용액을 준비한 뒤, 철(Fe(III)) 이온 용액과 함께 오염수에 첨가하면 펙틴과 철 이온이 겔을 형성함.

○ 이 겔이 쿨롱 힘(Coulombic forces)으로 플라스틱 입자를 끌어당겨, 수분 이내에 제거 가능한 섬유상 응집체(floc)를 생성함.

■ 제거 성능

○ 크기 1.0 μm의 폴리스티렌 미세플라스틱에 대해 95.3%, 약 100 nm 크기의 나노플라스틱에 대해서도 87.4%의 제거율을 기록함.

○ 나메코 가공 공장의 버섯 세척 폐수를 활용했을 때는 제거율이 98.4%까지 상승하여, 산업 폐수를 수처리 자원으로 재활용하는 가능성도 확인됨.

■ 기존 기술 대비 장점 및 전망

○ 나메코 점액은 기존 화학 응집제와 달리 안전하고 무독성이며, 처리 후 생성되는 응집체도 생분해 가능하여 2차 환경 오염 우려가 낮음.

○ 연구팀은 이 기술이 향후 폐수처리 및 대규모 수질 정화에 활용될 수 있을 것으로 전망함.

■ 용어 설명

* 미세플라스틱(microplastics): 자외선·파도 등 환경 요인으로 분해된 미세한 플라스틱 입자로, 수생태계에 유해한 영향을 미칠 수 있음.

* 나노플라스틱(nanoplastics): 크기가 1 μm 미만인 극미세 플라스틱 입자로, 생태계 내 침투 우려가 미세플라스틱보다 큼.

* 응집체(floc): 물속 부유 입자들이 뭉쳐 형성된 덩어리로, 물에서 분리·제거가 용이함.

* 펙틴(pectin): 식물 세포벽에 존재하는 천연 다당류로, 입자를 결합하는 특성을 지님.

* 쿨롱 힘(Coulombic forces): 전하를 띤 입자 사이에 작용하는 전기적 인력 또는 척력으로, 여기서는 플라스틱 입자를 겔로 끌어당기는 힘으로 작용함.

태그

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