프라이팬 등에 사용하는 영구 화학물질, 안전한 파괴법?

프라이팬 코팅이나 소화제, 패스트푸드 포장지 등에는 발수성, 은유성이 있으며 여기에는 열이나 약품에 강한 PFAS(Pollen-food allergy syndrome)라고 불리는 물질을 사용한다. 하지만 이런 PFAS는 분해하기 어렵고 수십 년간 환경에 잔류하기 때문에 영원한 화학물질로 불리며 문제가 되고 있다. 노스웨스턴대학 연구팀이 이런 PFAS를 쉽고 안전하게 분해할 수 있는 방법을 발견했다고 발표했다.

PFAS를 분해하기 어려운 이유는 PFAS 분자에 탄소-불소 공유 결합이 포함되어 있기 때문이다. 불소는 전기 음성도가 가장 높기 때문에 탄소와 공유 결합은 강한 화학 결합 중 하나다. PFAS는 이런 탄소-불소 공유 결합으로 사슬처럼 오래 연결되는 화합물이 된다.

하지만 연구팀에 따르면 일부 PFAS가 갖는 R-COOH가 약점이라고 한다. 보통 용제로 사용되는 DMSO와 수산화나트륨 수용액 혼합액에 PFAS를 혼합하고 80도에서 120도로 가열한 결과 DMSO에 의해 R-COOH가 파괴되어 연쇄적으로 탄소와 불소 공유 결합이 끊어지는 것으로 판명된 것.

연구팀은 PFAS 분해 후 남아 있는 건 회수하기 쉬운 불소 이온과 탄소, 산소를 포함한 무해한 화합물이었다고 보고했다. DMSO와 수산화나트륨 비용이 낮고 비교적 저온이기 때문에 처리가 용이하고 안전성이 높은 것도 이번 분해 방법이 주는 장점이다. 따라서 간단한 설비로 식수에서 PFAS를 미리 분해해 제거할 수 있을 가능성도 시사되고 있다.

다만 미환경보호청에 등록되어 있는 PFAS는 1만 2,000종류지만 R-COOH를 갖는 PFAS는 전체 중 40% 가량이다. 연구팀은 PFAS 40%가 DMSO를 사용해 분해될 수 있다고 밝혔지만 테스트는 이뤄지지 않았다. 또 난연제나 전지에 사용되는 PFAS는 R-COOH 대신 R-So 3 H를 갖기 때문에 DMSO에 의해 분해되지 않는다고 한다. 연구팀은 어떤 분자라도 고유한 약점이 있다며 이를 확인할 수 있다면 파괴하는 방법도 알 수 있다며 향후 연구에 기대하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.