나노-바이오 '하이브리드' 기술, 가장 독한 다이옥신 "독하게 잡는다"

청산가리보다 1만 배나 강한 독성을 가져 인간이 만든 물질 중 가장 위험하다고 알려진 독극물, ‘다이옥신’ 중에서도 가장 유독한 것으로 알려져 있는 ‘사염화다이옥신’을 완전하게 분해할 수 있는 ‘하이브리드’ 기술이 국내 기술진을 통해 최초로 개발됐다.
최근 부평주한미군기지 주변에서 다이옥신이 검출되는 등 다이옥신 분해 기술이 시급한 가운데 토양․지하수 복원기술 개발에도 활력을 줄 것으로 기대된다.

POSTECH(포항공과대학교) 환경공학부 장윤석 교수팀은 나노크기의 철-파라듐 촉매와 토양에서 추출한 다이옥신 분해균을 이용, 최초로 다이옥신 중 가장 유독한 다이옥신인 ‘사염화 다이옥신(2,3,7,8-TCDD)’을 완전 분해할 수 있는 나노-바이오 융합기술을 개발하는데 성공했다.
환경과학 관련 권위지인 ‘종합환경과학지(Science of the Total Environment)’ 온라인 속보를 통해 발표된 이 기술은 지금까지 나노기술이나 바이오기술만으로는 불가능했던 다이옥신의 완전 분해를 융합이란 방식으로 해결, 학계와 관련업계의 관심을 모으고 있다.

연구팀은 철-파라듐 촉매를 이용해 다이옥신 속 염소를 미리 제거하고, 분해미생물을 넣어 다이옥신을 분해하는, 나노기술과 바이오기술을 융합하는 새로운 개념의 기술을 개발했다.

기존의 미생물 처리법은 4.5ng/ml의 사염화 다이옥신을 20시간 만에 80% 정도 분해할 수밖에 없지만, 이 기술로 사염화 다이옥신을 분해할 경우 농도가 2배 이상인 9.3ng/ml의 사염화 다이옥신을 15시간 만에 완전 분해할 수 있다.

연구를 주도한 장윤석 교수는 “다이옥신은 미생물분해나 나노촉매 분해 등 한 가지의 기술만으로는 완전하게 분해하기 어려운 독성물질”이라며 “이같은 나노-바이오 융합처리기술은 효율성 뿐만 아니라 안전성 측면에서도 미래 환경기술의 중요한 패러다임으로 대두되고 있으며 이 기술을 응용하면 그간 처리가 어려웠던 독성물질들을 효과적으로 처리하는 기술로 이용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

한편, 이 연구는 교육과학기술부․한국연구재단 중견연구자지원사업과 환경부 토양․지하수오염방지기술개발사업(GAIA Project)의 지원을 받아 수행되었다.