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기사입력 : 2024.03.20 08:15
부영양화로 녹조를 일으키는 오염 물질인 질산성 질소가 지하수에 섞여 있으면 수질 정화작용을 촉진한다는 사실을 국내 연구진이 밝혀냈다. 이 연구 결과는 지표면 수자원을 지하 대수층에 보관했다가 필요할 때 뽑아 쓰는 '인공함양'(aquifer storage and recovery) 시스템의 수질 관리에 활용될 것으로 기대된다.
한국과학기술연구원(KIST)은 19일 물자원순환연구단 이승학·정재식·김상현 박사 연구팀이 수질 오염물질인 질산성 질소(NO₃-)가 지하 대수층을 구성하는 철산화광물과 반응해 수질 자정 효과를 높이는 현상을 발견했다고 밝혔다.
이 연구 결과는 국제 학술지 '물 연구'(Water Research. 2월호)에 게재됐다.
기후변화 등으로 전 세계가 홍수와 가뭄에 시달리면서 안정적인 수자원 확보의 중요성이 커지고 있는데, 물 부족 대책의 하나가 수자원이 여유 있을 때 땅속에 지하수 형태로 보관했다가 필요할 때 뽑아 쓰는 '인공함양'이다.
인공함양은 수자원 저장뿐 아니라 땅속에서 다양한 반응을 통해 유기 오염물질이 분해되면서 수질이 개선되는 효과도 기대할 수 있다. 대수층을 이루는 철산화광물이 유기 오염물질을 분해한다. 하지만 철산화광물은 반응이 진행되면서 유효 표면적이 줄어 자정작용이 중단되는 문제가 있다.
김상현 박사는 "유기물을 잘 분해하는 비결정질 철산화물이 유기물과 반응하면서 결정질로 바뀌어 분해 능력이 떨어지는데, 질산성 질소가 있으면 유기물과 반응하더라도 결정질로 넘어가지 않고 새로운 형태의 비결정질 철산화물이 돼 계속 유기물을 분해할 수 있다"고 설명했다.
이승학 박사는 "이 연구 결과는 수질 오염물질로만 알려진 질산성 질소의 긍정적인 역할을 처음으로 확인한 것"이라며 "이를 토대로 인공함양 주입수 전처리 과정에 질산성 질소의 잔류허용 기준을 도입하는 등 새로운 인공함양 수질 관리기법을 개발할 수 있을 것"이라고 말했다.
