이석원 기자
마이크로플라스틱은 공기나 음료수 등 다양한 경로로 인체에 침투할 수 있다는 게 밝혀졌다. 그 중에서도 바다나 물줄기 물이 마이크로플라스틱과 병원성 박테리아로 오염되면 정화 과정이 복잡해지고 어려워져 생태계와 공중보건에 심각한 위협이 된다. 이런 마이크로플라스틱을 무리지어 잡아내고 자석으로 회수할 수 있는 마이크로로봇이 발표됐다.
체코 중앙유럽공대 연구팀이 개발한 마이크로로봇이 오염된 물을 정화하는 모습은 영상을 통해 볼 수 있다. 막대기 모양으로 보이는 여러 작은 마이크로로봇이 합체해 판 모양이 되는 걸 알 수 있다.
이 마이크로로봇은 자성 미세입자인 다이나비즈(Dynabeads)에 고분자 폴리머로 된 사슬을 붙인 것. 입자 1개 크기는 직경 2.8마이크로미터다. 마이크로로봇은 회전 자기장을 받으면 뭉쳐서 클러스터를 형성하고 판 모양이 되어 마이크로플라스틱이나 박테리아 등 오염물질을 효율적으로 포집한다. 자기장에 의해 회전하는 마이크로로봇 덩어리 근처에 오염물질 입자가 다가오면 마치 빨려 들어가는 듯 마이크로로봇에 잡힌다.
연구팀은 마이크로로봇 성능을 확인하기 위해 수조에 직경 1마이크로미터 형광 폴리에틸렌 입자와 배양한 녹농균을 넣어 마이크로플라스틱과 박테리아로 오염된 물을 재현했다. 녹농균은 폐렴 등 감염증 원인이 되며 소독제와 항생제에 강력한 내성을 지녀 약품 제거가 어렵다.
연구팀은 오염된 수조에 마이크로로봇을 투입하고 10초마다 회전 자기장을 켜고 껐으며 30분간 처리했다. 그 결과 마이크로플라스틱과 박테리아 모두 마이크로로봇 표면에 꽉 달라붙었고 30분 뒤에는 형광 폴리에틸렌 입자가 물에서 거의 사라졌다. 또 실험한 가장 높은 농도인 1밀리리터당 7.5mg 농도에서 녹농균 80%를 잡아낼 수 있었다.
오염물질을 잡은 마이크로로봇은 자석으로 물에서 회수할 수 있고 초음파와 자외선으로 세척하고 살균하면 포획력이 떨어지지만 재사용할 수 있다.
연구팀은 논문에서 이동하는 마이크로로봇 무리는 물속을 헤엄치는 박테리아와 흩어진 마이크로플라스틱을 신속히 잡아내 물속 환경을 정화할 수 있다며 기존 방식과 달리 복잡한 매체에서 회수해 다른 곳에서 오염물질을 내보내 효율적으로 재사용할 수 있다고 설명했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
정용환 기자
이원영 기자
