'물벼룩' 살아있는 청소기였네...산업폐수·약물까지 걸러낸다고?

김나윤 기자 / 기사승인 : 2023-09-30 08:01:02
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▲물벼룩 (사진=위키백과)


물의 오염정도를 가늠하는 척도로 활용되는 '물벼룩'이 산업 오폐수와 약물, 살충제까지 걸러낼 수 있는 것으로 밝혀졌다.

영국 버밍엄대학 연구진은 물벼룩을 이용해 오폐수를 걸러내는 방법을 발견했다고 영국 가디언이 최근 보도했다.

산업 오폐수는 수질을 오염시키는 주범으로 꼽힌다. 온갖 화학유해물질이 뒤범벅돼 있는 산업 오폐수는 강과 하천 등으로 흘러들어가 생태계에 악영향을 끼칠 뿐만 아니라 궁극적으로 물과 식량까지 오염시킨다. 현재 이를 걸러내는 폐수처리 기술은 탄소배출량이 막대한 데다 수처리를 하는데 많은 비용이 든다.

이에 연구진은 친환경이고 저렴한 '천연필터' 물벼룩으로 눈을 돌렸다.

물벼룩속은 450종 이상의 작은 갑각류로, 복제를 통해 번식하고 서식환경에 맞춰 개체수를 스스로 조절할 수 있다. 녹조류를 주식으로 하는 물벼룩은 먹이를 걸러내는 과정에서 먼지와 박테리아 등을 섭취한다. 연구진은 이 특성에 착안해 화학물질 흡수가 가능할 것으로 판단했다.

우선 환경오염 우려가 가장 큰 4가지 화학물질인 약품화합물 디클로페낙, 살충제 아트라진, 중금속 비소 그리고 의류 방수에 자주 쓰이는 PFOS에 초점을 맞췄다.

연구진은 강바닥의 침전물에서 휴면중인 물벼룩 배아를 채취해 부활시켰다. 물벼룩 배아는 물 밑바닥에서 적합한 부화조건을 충족할 때까지 수세기동안 잠들어 있을 수 있다. 실험대상 물벼룩은 환경에 오염물질이 전혀 없던 시기 혹은 가장 만연한 시기였던 1900년, 1960년, 1980년 그리고 2015년의 개체로 선택됐다.

연구팀은 수족관에서, 그 다음에는 100리터 물에서 물벼룩의 여과력을 시험했다. 현재는 2000리터 이상의 물을 사용하는 실제 처리시설에서의 시험까지 거쳤다. 다음 단계는 최대 2100만리터에서 시험할 계획이다.

실험 결과, 물벼룩은 디클로페낙 90%, 비소 60%, 아트라진 59%, PFOS 50%를 빨아들였다. 폐수처리장과 비슷한 조건의 실외환경에서도 유사한 성능을 보였다.

연구의 공동저자인 루이사 오르시니는 물벼룩의 여과성능을 두고 "기존의 모든 방법보다 탁월한 수준"이라며 "특히 PFOS의 경우 이같은 제거 효율을 지닌 수단이 없었다"고 말했다.

연구에 참여하지 않은 조셉 R 쇼 미국 인디애나대학 환경독성학자는 물벼룩을 이용한 방법이 가격이 저렴하고 탄소중립적이어서 폐수처리인프라가 부족한 개발도상국에서 사용될 수 있다고 보았다. 뿐만 아니라 유전자편집 등 기술을 이용하면 특정 화학물질을 표적으로 삼고 효율성을 향상시키는 '슈퍼물벼룩'을 개발할 수도 있을 것이라고 덧붙였다.

이번 연구결과는 '종합환경과학'(Science of the Total Environment)지에 게재됐다.

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