태양광으로 오염수를 빠르게 살균한다

스탠포드대학과 SLAC국립가속기연구소 연구팀이 태양광 에너지를 이용해 물 매개 감염을 일으키는 박테리아를 죽이는 소독제를 개발했다. 이 소독제는 저렴한 비용으로 재활용이 가능해 안전한 식수가 사용 가능하지 않은 상태인 20억 명을 도울 수 있다.

물을 소독하기 위한 기술로는 독성 부산물이 발생하는 화학물질을 이용하는 방법과 비교적 시간이 걸리고 전원도 필요한 자외선을 이용하는 방법 등이 있다.

연구팀이 새로 개발한 건 무해한 금속 분말을 이용하는 방법. 분말은 산화알루미늄, 황화 몰리브덴, 구리, 산화철로 이뤄져 있으며 태양으로부터 자외선과 가시광을 모두 흡수해 작동한다. 연구팀에 따르면 재료는 소량으로 충분하며 저렴하고 희소 재료도 아니라고 한다. 이 분말을 물에 섞어 태양광에 가하면 과산화수소와 히드록실 라디칼이 생성된다. 과산화수소와 히드록실 라디칼은 박테리아 세포막에 심각한 손상을 주고 박테리아를 빠르게 죽인다.

한편 과산화수소와 히드록실 라디칼은 산화시키는 세균이 발견되지 않으면 물과 산소로 분해되어 몇 초면 없어져 버린다. 연구팀에 따르면 스탠포드대학 캠퍼스 내에서 실제로 오염수에 분말을 섞어 태양광에 닿게 하니 세균은 60초 이내에 사멸했다고 한다.

또 살균에 사용한 뒤 분말은 일반 자석으로 모을 수 있다. 실제로 같은 분말을 여러 차례 모아서 오염수 샘플을 30종류 처리했다고 한다. 이 분말은 UV 램프로 살균하는 폐수 처리 시설에서도 유용할 수 있다. 낮이라면 태양광을 이용해 자외선보다 빨리 기능하고 에너지를 절약할 수 있다는 설명이다. 분말 자체도 간단하게 만들 수 있어 1톤 단위로 스케일업할 수 있다고 한다.

연구팀은 앞으로 바이러스, 원충, 기생충 등 물을 매개로 감염되는 다른 병원체에 대해서도 새로운 분말을 시험할 계획이라고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.