물에서 기름 제거 ‘마법의 꽃가루’…해양오염 해법 낸 한국인

꽃가루를 활용해 친환경 스펀지를 개발한 공동 연구팀. 조남준 난양공대 교수가 스펀지를 들고 있다. 조남준 교수

꽃가루를 활용해 해양 기름 유출과 같은 수질 오염 문제를 해결할 수 있는 친환경 스펀지가 개발됐다. 한국인 교수 등이 포함된 국제 공동 연구팀이 이뤄낸 성과다.

조남준 싱가포르 난양공대(NTU) 교수와 조슈아 잭맨 성균관대 교수 등 공동 연구팀은 해바라기 꽃가루를 원료로 스펀지를 제작했고, 이 스펀지가 가솔린이나 모터오일 같은 오염 물질을 선택적으로 흡수할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 연구 결과는 지난달 재료 분야의 국제 학술지(Advanced Functional Materials)에 게재됐다.

우연한 발견에서 시작된 꽃가루 스펀지 

조남준 교수 등 공동 연구팀이 꽃가루를 활용해 개발한 친환경 스펀지. 조남준 교수

꽃가루 입자는 ‘유기체의 다이아몬드’라고도 불릴 정도로 단단하고 안정성이 뛰어나다. 꽃가루는 번식을 위해 암술에게 가서 식물의 유전자를 퍼뜨리는 역할을 하는데, 중요한 생식세포를 보관하고 있는 만큼 혹독한 환경에도 견딜 수 있다.

연구팀은 당초 약품의 전달을 위한 목적으로 꽃가루를 연구하다가 우연히 입자가 젤 형태로 변할 수 있다는 사실을 발견했다. 조남준 교수는 본지 통화에서 “다이아몬드와 같이 단단한 꽃가루 입자가 부드러운 젤 형태의 입자로 변형될 수 있다는 것을 처음 발견하고 흥분했다”며 “꽃가루의 이런 특성을 이용해 다양한 친환경 재료를 만들 수 있기 때문”이라고 설명했다.

재료공학자인 조 교수는 2011년부터 싱가포르 난양공대 신재료연구소 책임교수로 일했다. 싱가포르·매사추세츠공대(MIT) 공동연구기술원 감염병연구소 공동연구책임자이자 항바이러스 전문가이기도 하다.

조 교수 등 연구팀은 3년간의 연구를 통해 꽃가루를 200도로 가열하고 코팅하는 과정을 거쳐, 구조적으로 안정적이고 물이 아닌 기름만 흡수하는 능력을 지닌 친환경 스펀지를 만들었다.

꽃가루 스펀지 실험 장면. 스펀지가 물 속에서 기름(붉은 액체)만 흡수하고 있다. 조남준 교수

물에서 기름만 흡수…10번 다시 쓸 수 있어

지난해 7월 전남 신안군 흑산면 가거도 항내에서 기름 유출사고가 발생해 방제작업을 하고 있다. 연합뉴스

연구팀이 개발한 친환경 스펀지는 해양 기름 유출 문제를 해결할 수 있는 대안으로 꼽힌다. 현재는 기름 유출 사고가 나면 화학물질을 써서 기름을 작은 방울로 분해하거나, 비싸고 재활용이 불가능한 흡착제로 기름을 흡수해야 한다. 이 과정에서 해양 생태계의 피해가 더 악화할 수 있다. 2007년 태안사고 때도 수습 과정에서 엄청난 양의 흡착제 폐기물이 발생했다.

해바라기 꽃가루 스펀지는 흡수력이 계속 유지되기 때문에 10번 짜고 다시 쓸 수 있다. 연구팀은 산업계의 요구를 충족시키기 위해 스펀지 크기를 확장하고, 비정부기구 및 국제 파트너와 협력해 실제 환경에서 스펀지의 성능을 테스트할 계획이다.

조 교수는 “꽃가루 입자를 활용해 친환경 스펀지뿐 아니라 컵과 빨대 등 플라스틱을 대체할 수 있는 다양한 재료를 만드는 연구를 하고 있다”며 “식물에서 생성돼 대부분이 버려지는 꽃가루 재료가 플라스틱 오염이라는 세계적 문제를 해결하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

천권필 기자 feeling@joongang.co.kr