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IBIO 겸임 임근배 교수<바다 유출된 기름 분해하는 분산제, 햇빛 닿으면 효과 떨어져>

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작성자 이주영 작성일18-04-27 10:38 조회67회 댓글0건

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기름 등 유해물질이 바다로 유출되는 사고가 연간 300여 건씩 일어난다. 지난 23일에도 경남 하동군 화동화력발전소 앞 부두에서 화물선에 기름을 공급하던 유조선의 기름이 유출되는 사고가 있었다.

 

이렇게 바다에 기름이 유출되면 더 이상 퍼져나가지 못하게 오일 펜스를 설치하고 분산제를 뿌린다. 분산제는 기름 입자를 잘게 부숴 바다에 희석시키는 역할을 하는 화학물질이다.

바다에 유출된 기름이 해안까지 흘러와 해양 생태계를 망치고 있다.- GIB 제공

바다에 유출된 기름이 해안까지 흘러와 해양 생태계를 망치고 있다 - GIB 제공

 

그런데 기름이 햇빛에 닿으면 분산제의 효과가 30% 이상 감소한다는 연구 결과가 나왔다. 콜린 워드 미국 우즈홀 해양연구소(WHOI) 연구원은 바다를 덮고 있는 원유가 햇빛에 수시간만 노출돼도 화학구조가 바뀌는 ‘광산화 반응’이 일어난다는 연구 결과를 ‘환경과학과 기술(Environmental Science & Technology Letters)’ 25일자에 발표했다.

 

분산제는 계면활성제 성분을 가지고 있어, 물과 기름이 섞이도록 한다. 물과 섞인 기름은 작은 입자로 부서진 뒤, 해안에 흡수되기 전 해양 미생물에 의해 분해된다. 하지만 기름이 햇빛을 만나면 빛 에너지가 기름 분자 속 탄소의 화학 결합을 끊고, 결합이 끊어진 탄소가 산소와 결합하는 광산화 반응이 일어난다.

2010년에 발생한 딥워터 호라이즌 석유 유출 사건 당시 분산제를 뿌리기 위해 412대의 항공기가 동원됐다. - Stephen Lehmann, US Coast Guard 제공

2010년에 발생한 딥워터 호라이즌 석유 유출 사건 당시 분산제를 뿌리기 위해 412대의 항공기가 동원됐다. - Stephen Lehmann, US Coast Guard 제공

 

연구팀은 광산화 반응이 분산제의 효과에 미치는 영향을 알아보기 위해 2010년 미국 멕시코만에서 일어난 딥워터 호라이즌 석유 유출 사고 당시의 석유 샘플을 분석했다. 해수면에 수일 동안 노출된 석유 샘플을 분석한 결과, 절반 이상에서 광산화 반응이 일어나 있었다.

 

뒤이어 연구팀은 선박의 파이프 속에 들어있어 햇빛을 거의 받지 못한 샘플에 햇빛을 쪼인 뒤 일어나는 반응을 확인했다. 그 결과 광산화 반응이 일어나며 분산제의 효과가 30% 이상 감소했다. 

 

콜린 워드 연구원은 “기존에는 햇빛을 받지 않은 기름을 대상으로 분산제의 효과를 측정했기 때문에, 햇빛의 영향이 얼마나 큰지 확인할 수 없었다”라며 “이번 연구로 분산제 사용이 과연 최적의 방법인지 결정함에 있어 광산화 반응이 중요한 고려 요소라는 것을 알게 됐다”고 말했다. 결국 광산화 반응을 고려하면 기름 유출 방제 작업에서 분산제가 가장 효율적인 방법은 아닐 수 있다는 의미다.  최근에는 화학물질인 분산제가 오히려 해양 생태계를 망친다는 의견이 거세다. 분산제를 대체할 다양한 방제 기술도 연구되고 있다.

 

국내에서는 지난 2월, 임근배 포스텍 기계공학과 교수와 조성진 충남대 기계공학부 교수 공동연구팀이 셀룰로오스로 만든 멤브레인(막)을 이용해 물과 기름을 빠르게 분리하는 기술을 개발했다. 이 기술을 이용하면 1분에 최대 2000L의 물과 기름을 분리할 수 있어 바다에 유출된 기름을 효과적으로 걷어낼 수 있다. 이 연구는 ‘나노스케일’ 2월 14일자에 실렸다.

 

2018-04-25 최지원 동아사이언스기자 jwchoi@donga.com 

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