건축/환경에너지

Nikkei Construction_2020.2.24 기술 (p21)

복수의 지하수 오염 물질에 효과 있는 세계 첫 미생물
다이세이건설, 미생물 ‘N23주’ 발견

다이세이건설은 지하수 환경 기준에서 정한 복수의 오염 물질을 동시에 분해하는 세계 첫 미생물 ‘N23주’를 발견했다. 최근에 규제가 강화되고 있는 일사다이옥산(1,4-dioxane), 염화비닐로 오염된 지하수를, 정부가 정한 환경기준치 이하로 저비용으로 정화한다.

환경성은 ‘지하수의 수질 오염에 관한 환경 기준’에서 28종류의 오염 물질에 대해 농도의 기준치를 정하고 있다. 그 중에 17종류의 유기성 화학물질에서는 미생물을 이용한 정화 방법이 있었다. 그러나 하나의 물질의 분해에 뛰어난 미생물뿐이었다. N23주는 17종류 중 12종류를 분해할 수 있다고 확인했다.

일사다이옥산이나 염화비닐 등 9종류의 유기성 화학물질을 물 1L당 1mg씩 포함한 모의 오염 지하수 분해 시험에서는 하루에 모든 물질을 0.001mg미만까지 줄였다. 또한 일사다이옥산의 분해 능력은 세계 제일을 자랑한다. 물 1L에 1000mg 포함된 일사다이옥산을 48시간 이내에 0.05mg미만까지 줄인다.

오염물에 의한 지하수의 정화에서는 보통 오염 농도가 낮아짐에 따라서 분해가 늦어진다. 한편, N23주는 저농도로도 분해용 효소를 항상 만들어낼 수 있기 때문에 정화 효율을 유지할 수 있다. 지하수에서 일반적인 15℃ 전후의 저수온에서도 활성화된다.

일사다이옥산은 전국의 화학 공장 철거지나 불법 투기 현장에서 확인되고 있다. 독성이나 발암성 물질에 대한 우려 때문에 정부가 17년에 토양 오염에 관한 환경기준 항목에 추가하는 등 정화의 필요성이 높아지고 있다. 물에 쉽게 녹고 휘발이 잘 되지 않는 특징으로 인해 지하에 스며들면 회수가 어렵다.

유효한 정화 방법은 끌어올린 지하수에 오존이나 과산화수소를 축으로 한 강력한 산화제를 첨가하는 촉진산화법으로 한정적이었다. 그러나 지하수는 환원물질 등이 많기 때문에 산화제를 대량으로 넣지 않으면 안 된다. 오존을 제조하기 위한 전기료나 약품 구입비로 막대한 비용이 필요했다.

N23주를 이용한 정화에서는 산화제를 사용하지 않기 때문에 균의 배양이나 제제화의 비용을 감안해도 비용을 약 절반으로 줄일 수 있다. 또한 오존을 제조하는 전력이 불필요하기 때문에 이산화탄소 배출량을 최대 84% 삭감할 수 있다. 독성 물질을 생산하지 않는다는 것도 확인했다.

다이세이건설은 실용화를 위해 미생물 배양업체와 협력해, 대량으로 배양한 N23주를 수송해 지하수에 첨가하는 체제를 정비하고 있다. 현장에서 균체 농도가 저하해도 바로 N23주를 추가할 수 있도록 장기보존이 가능한 분말 제제도 준비했다.

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