차세대융합기술연구원(원장 주영창, 이하 융기원) 환경자원융합센터(센터장 박재연)는 미세먼지(10㎛)와 이산화탄소를 제거하고 실내 공기를 정화할 수 있는 능력을 가진 미세조류를 발견해 학계에 보고하고, 공기청정 효과를 누릴 수 있는 시스템을 개발해 특허 등록을 마쳤다고 밝혔다.

매년 미세먼지 등 환경적인 문제가 반복적으로 일어나며, 공기청정기에 대한 수요가 급증하고 있지만 장시간 환기 없이 공기청정기를 사용할 경우 실내 이산화탄소와 휘발성 유기화합물(VOC)의 농도가 증가해 오히려 건강을 해칠 수 있다는 보고가 나오고 있다. 초미세먼지(2.5㎛)는 질산화물, 황산화물, 암모늄 등의 발암물질이 포함되어 있으며 이들 중 일부는 물에 녹는 성질을 가지고 있는데 산성비는 호흡기 질환, 면역력 약화, 기관지 장애 등의 위험성을 내포하고 있다.

융기원 환경자원융합센터 박재연 박사 연구팀은 미세먼지와 초미세먼지로 인한 대기 오염 문제를 해결하기 위해 지난 10여 년간 미세조류를 이용해 배기가스와 이산화탄소를 저감하는 연구를 진행해 왔다.

연구팀은 초미세먼지의 성분을 물에 통과시켜 녹일 경우 특정 미세조류가 성장하는데 필요한 부산물이 발생하는 것을 확인하였으며, 미세조류가 이를 섭취하여 초미세먼지를 제거하는 방법을 연구를 통해 밝혀냈다.

배기가스와 같은 초미세먼지 성분을 저감시킬 수 있는 미세조류의 경우 지금까지 배양조건이 까다로워 쉽게 상용화할 수 없는 실정이었으나 연구팀은 제주도 조간대 지역에서 초미세먼지 저감능력이 탁월하고, 배양이 용이한 종을 발견하는데 성공했다.

이 종은 온도 변화가 하루에도 10도 이상 차이나는 조간대 지역뿐만 아니라 물 속의 염도가 0.3%에서 3.3%에 이르는 차이를 가진 극한의 환경에서도 성장이 가능하다.

연구팀이 발견한 종은 신종으로 확인됐으며, 지역의 이름을 따 테트라셀미스 제주엔시스(Tetraselmis jejuensis)라 명명하였다. 연구결과는 식물생명과학 분야 국제 학술지인 ‘플랜트(Plants)’ 온라인판에 6월 24일(한국시간) 게재됐다.

또한 미세조류를 이용한 실내 공기질을 개선하는 실내용 공기정화 시스템에 대한 특허 등록도 마쳤다. 해당 기술은 미세먼지를 98%까지 제거했을 뿐만 아니라 이산화탄소, 휘발성 유기화합물(VOC) 등 실내 유해물질을 정화하고 습도까지 유지해 주는 결과를 보였다. 밀폐된 공간에서 환기 없이 공기정화 시스템을 사용해도 쾌적한 실내공기를 유지시켜 준 것이다.

연구팀은 시작품 개발이 거의 완료되었으며, 이후 몇 가지 실증연구를 통해 사업화할 수 있을 것으로 기대하고 있다고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 한국연구재단 (미세먼지 저감 및 실내 대기질 개선용 생물학적 제제로 해양 미세조류 활용 가능성 연구- 한국형 SGER) 지원사업을 통해 수행됐다.

자료제공: 차세대융합기술연구원(https://aict.snu.ac.kr/)