서울특별시 보건환경연구원

▲ 초음파를 활용한 하수찌꺼기 소각재 인(P) 회수 특허 기술 체험 전시

‘갈수록 심각해지는 폐기물 처리 문제를 어떻게 해결할 수 있을까?’ 서울시보건환경연구원이 개발한 하수찌꺼기 소각재에서 인(P)을 회수하는 특허 기술이 서울하수도과학관 상설 전시 체험물로 재탄생해 과학자와 발명가를 꿈꾸는 어린이, 청소년들과 만난다.
‘인(P) 회수 기술’이란 비료의 3요소로 알려진 인(P)을 하수찌꺼기 및 소각재에서 추출한 후 회수하는 기술이다. 서울시보건환경연구원은 초음파를 이용해 소각재에서 인(P) 추출 시간을 1/4로 대폭 단축하고 회수효율을 80%까지 개선하는 기술 개발에 성공했다.
인(P)은 녹조 발생의 원인으로써 하천의 부영양화를 유발하는 것으로 알려져 있어 하수처리 과정에서 인(P) 처리의 중요성이 높아지고 있다. 국내의 경우 인(P)의 주원료인 인광석을 전량 수입에 의존하고 있어 만약 기술 상용화가 된다면 대체자원 확보가 가능하여 큰 경제적 효과가 기대된다.

이번 전시는 서울시보건환경연구원과 서울하수도과학관이 협력하여 물재생센터의 폐기물 처리 문제와 지하자원 고갈에 대한 선제적 대응을 위해 개발된 특허 기술을 환경과 과학, 발명에 관심이 있는 청소년들을 위한 체험 전시물로 조성한 것이다.
체험 전시물은 실제 연구실을 옮겨놓은 것처럼 특허 장비를 축소해 모형으로 제작하였는데, 하수찌꺼기 소각재를 물과 함께 넣어 초음파로 처리하는 초음파 용출조, 고체와 액체를 분리하는 고액분리조 및 화학적 침전을 통해 고농도의 인(P)을 회수하는 전 과정을 구현했다. 실험 과정에서 발생하는 초음파 소리와 물의 흐름을 볼 수 있도록 LED 불빛으로 표현해 실제 실험실과 유사한 현장감을 느낄 수 있도록 했다.
벽에 설치한 모니터를 통해 자원 고갈의 대표적인 사례로 알려진 작은 섬나라 나우루 공화국 소개, 인광석의 세계적 분포 현황, 인(P) 원소 및 활용 분야, 초음파를 통한 인(P) 회수원리 등 애니메이션을 비롯하여 개발자의 소개, 기술 개발의 동기, 기존 기술과 차이점 및 기대효과 등의 인터뷰를 재미있게 볼 수 있다.

또한 이번 전시는 과학에 많은 관심을 가진 청소년 관람객들에게 양이온과 음이온 결합을 통한 화합물 생성, 응집에 의한 침전 과정, 초음파의 원리 및 활용 분야, 지하자원 고갈 문제 및 폐기물 자원화의 필요성 등을 배우고 느낄 수 있는 좋은 기회가 될 수 있을 것으로 기대된다. 

이 기술을 발명한 최예덕 환경연구사는 “실험실에서 개발한 기술이 과학자를 꿈꾸는 청소년들을 위한 체험 전시물로 활용되어 감회가 새롭다.”라면서 “이번 겨울방학 서울하수도과학관에서 방역 수칙을 반드시 준수하면서 자원고갈 문제를 함께 고민하고 ‘폐기물 없는 서울시’의 미래를 이끌 청소년들의 많은 관심을 바란다.”고 말했다.

서울하수도과학관(성동구 자동차시장3길 64)은 중랑물재생센터 내에 위치하고 있으며, 지난 2017년 개관한 국내 유일 하수도과학관이다.

- 물환경연구부 수질화학팀 최예덕 환경연구사

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