▲ ▲한국세라믹기술원 장정호 박사(左)와 이수연 박사. ▲한국세라믹기술원 장정호 박사(左)와 이수연 박사

환경오염 물질 중 하나인 방향족탄화수소를 나노기술을 적용해 기존 방법보다 친환경 저비용으로 제거할 수 있는 원천기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국세라믹기술원(원장 김경회)은 바이오IT융합센터 장정호 박사(센터장)와 이수연 박사 연구팀이 ‘독성방향족 탄화수소를 빠르게 제거할 수 있는 효소-자성나노입자 복합체’를 개발했다고 27일 밝혔다.

방향족탄화수소는 주요 환경오염물질중의 하나로서 토양과 지하수 등에 유입돼 환경과 인체에 독성을 일으키는 물질이다. 그동안 환경에 노출된 방향족탄화수소를 제거하기 위한 방법으로 오존(O₃)및 자외선(UV)등을 이용한 물리적인 공정이 주로 사용되고 있으나, 분해물의 잔류독성과 고비용 등이 문제시 되고 있다.

장정호 박사팀이 개발한 기술은 실리카가 코팅된 자성나노(10억분의 1m)입자에 미생물유래 산화효소를 접목시킨 ‘효소-자성나노입자 복합체’를 제조해 ‘친환경 저비용’으로 방향족탄화수소를 제거하는 방법이다.

효소-자성나노입자 복합체는 니켈이온(Ni2+)으로 표면이 기능화 된 실리카 코팅 자성나노입자에 히스티딘 잔기가 치환된 산화효소를 선택적으로 결합시킴으로써 자연적으로 분해가 어려운 고농도의 방향족탄화수소를 빠르고 효과적으로 제거할 수 있다.

또한 자석을 이용한 자성나노입자를 사용하기 때문에 원심분리기, 멤브레인 필터와 같은 복잡한 설비 없이도 효소-자성나노입자 복합체를 손쉽게 회수해 재사용이 가능하므로 매우 경제적이다.

세라믹기술원 관계자는 “새로운 효소-자성나노입자 복합체를 이용함으로써 최근 이슈화되고 있는 독성 방향족탄화수소 유출로 오염된 환경을 복원하는 데에 큰 도움이 될 것으로 기대된다”고 덧붙였다.

한편 이번 연구는 지식경제부 소재원천기술개발사업의 지원 하에 이뤄졌으며 현재 국내 및 미국 특허 출원을 통해 원천 기술력을 확보했다.

또한 연구결과는 ‘독성 방향족탄화수소 제거를 위한 견고한 생촉매로서의 효소-자성나노입자 복합체’라는 제목으로 화학분야의 권위지인 영국왕립학회의 ‘케미컬 커뮤니케이션즈(Chemical Communications)’에 8월호 표지논문으로 실릴 예정이다.