◎중금속·유해유기물질 전자와 결합 98%이상 제거폐수에 전기를 흘려 중금속은 물론 유기물질도 제거하는 전기분해 수처리시스템이 개발됐다. 한국과학기술연구원(KIST) 환경연구센터 박대원 박사팀은 23일 시간당 폐수 9ℓ를 정화할 수 있는 높이 20㎝, 직경 10㎝의 원통형으로 된 실험실 규모의 전기분해 수처리시스템을 개발했다고 밝혔다. 이 시스템은 원통 바깥쪽에 티타늄으로 만든 음극판을 설치하고 망상구조의 스폰지에 니켈을 도금한 양극판을 중앙에 설치, 양쪽에 전기를 흘려주도록 설계돼 있다.
연구팀은 이 시스템에 3V의 전기를 흘려주고 수은 구리 납 카드뮴 등 각종 중금속이 포함된 폐수를 통과시키는 실험을 한 결과 중금속이 98% 이상 제거됨을 확인했다. 폐수에 포함된 중금속이 전자와 결합하면서 음극판에 달라붙는 것이다. 이는 중금속 제거방법으로 널리 사용돼온 응집침전법에 비해 20∼30% 높은 효율이다. 또 정화속도가 2배 이상 빠르고 연속처리도 가능해 시스템 크기를 기존 중금속제거기의 3분의1 이하로 줄일 수 있다. 특히 음극판에 흡착된 중금속을 수거해 재활용할 수 있도록 설계됐다.
이 시스템은 반도체공장 등에서 많이 배출하는 페놀 3염화에탄올 클로로벤젠 등 인체에 유해한 유기물질도 95% 이상 제거하는 성능을 갖췄다. 유기물질은 전기가 흐를 때 전자를 방출하면서 물과 이산화탄소 등으로 분해돼 없어지기 때문이다. 실험결과 이 시스템은 염색 및 피혁공장에서 나오는 폐수에 포함된 색유발물질을 없애 무색으로 만들었다. 유기물질은 이제까지 미생물로 처리해 왔으나 효율이 20∼40%에 그쳤으며 색유발물질은 어떤 방법으로도 제거하지 못했다.
연구팀은 내년초까지 높이 1m, 직경 50㎝의 시제품을 제작, 도금공장에 설치해 1년동안 현장실험을 한 뒤 98년 상용화할 계획이다. 시제품은 양쪽의 전극판에 5V의 전기를 흘려 시간당 200ℓ의 폐수를 처리할 수 있는 용량을 갖추게 된다.
전기분해 수처리방법은 미국 독일 러시아 등에서 개발, 2년전부터 산업현장의 폐수처리에 활용하고 있다. 이 국가들은 전극제작 및 시스템설계가 어려운 첨단기술이기 때문에 기술이전을 꺼리고 있다.
박박사는 『전기분해 수처리공정은 어느 폐수정화방법보다 효율 및 경제성이 뛰어나 차세대 환경기술로 떠오를 것』이라며 『이 시스템으로 정화한 물은 중수도용으로 활용할 정도로 깨끗하다』고 말했다.<선연규 기자>
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