정수 기술의 미래는 밝아 보입니다.
미세 플라스틱이 검출되었습니다. |
미세 플라스틱은 물, 토양, 심지어 우리 몸속까지 도처에 존재하며, 연구자들은 미세 플라스틱이 우리 건강에 어떤 영향을 미치는지 아직 확실히 알지 못합니다. 더 심각한 것은 미세 플라스틱을 제거하기가 매우 어렵다는 것입니다. 하지만 최근 과학자들은 놀라운 원천, 바로 소리에서 새로운 해결책을 찾아냈습니다.
한 연구팀이 고주파 음파를 이용하여 물에서 미세 플라스틱을 제거하는 새로운 방법을 개발했습니다. 기존의 초음파 여과 기술과 달리, 이 방법은 이론적으로 크고 작은 미세 플라스틱 입자를 모두 독특한 2단계 공정으로 제거할 수 있어 플라스틱으로 오염된 물을 마실 수 있는 안전한 물로 만들어줍니다. 이 결과는 오늘 미국화학회(American Chemical Society) 학술대회에서 발표되었습니다.
미세 플라스틱은 지름 5mm 미만의 모든 플라스틱 파편으로 정의됩니다. 물병, 스티로폼 컵, 아크릴 페인트와 같은 큰 쓰레기에서 발생하는 경우가 많으며, 환경에서 분해됩니다. 수년 동안 아무도 이 작은 플라스틱 조각에 큰 관심을 두지 않았습니다. 그러나 2004년 해양 생태학자 리처드 톰슨의 획기적인 연구를 통해 17개 해변에서 미세 플라스틱의 존재가 기록되었습니다. 그 이후로 연구자들이 살펴본 곳 어디에서나 미세 플라스틱이 발견되었습니다. 토양, 바다, 심지어 우리 몸에서도 발견되었습니다. 뉴멕시코 공대의 분석 화학자이자 이 연구의 공동 저자인 메나케 피야세나는 "[과학자들은] 인간의 혈액 샘플에서 미세 플라스틱을 발견했습니다."라고 말하며, "이것은 미래에 엄청난 영향을 미칠 것입니다."라고 덧붙였습니다.
과학자들은 아직 이 모든 플라스틱이 인체 건강에 어떤 영향을 미치는지 명확하게 파악하지 못하고 있지만, 아마도 좋지 않을 것입니다. 미세 플라스틱은 염증부터 불임 문제, 암까지 모든 것과 관련이 있는 것으로 알려져 있지만, 이 작은 폴리머 조각들이 어떻게 이러한 질환을 유발하는지에 대해서는 아직 불분명합니다. 그럼에도 불구하고, 2019년부터 세계 보건 기구(WHO)는 미세 플라스틱을 주요 문제(그리고 잠재적인 공중보건 비상사태)로 지정했습니다.
현재 물에서 제거되는 미세 플라스틱의 대부분은 필터를 통해 포집됩니다. 하지만 이러한 장치는 막히는 경향이 있어 정기적으로 제거, 세척 또는 교체해야 하며, 이는 대규모로 진행될 경우 비용이 빠르게 증가할 수 있습니다. 피야세나와 그의 연구실은 필터 없이 미세 플라스틱을 제거하는 방법을 찾고자 했습니다. 그리고 마침내 초음파라는 방법을 찾아냈습니다.
새로운 물 세척 기술은 피야세나가 "음향 포커싱"이라고 부르는 기술을 기반으로 합니다.
"즉, 음파를 사용하여 특정 범위 내의 입자를 집중시키거나 응축시키는 것을 의미합니다."라고 피야세나는 말합니다. 이 경우, 소리를 부드러운 음악이나 대화가 아니라 인간의 가청 범위를 넘는 초음파 주파수의 힘의 파동으로 생각하는 것이 도움이 됩니다. 강철 파이프처럼 제한된 공간 내부에 적용되면 이러한 파동은 작은 입자들을 서로 밀어냅니다. 마치 해변의 모래알 사이에서 스피커가 튕겨 나가는 방식을 생각해 보세요.
피야세나의 팀이 초음파를 사용하여 물에서 플라스틱 폐기물을 제거한 최초의 연구는 아닙니다. 작년에 인도네시아의 한 연구진은 담수 샘플에서 미세 플라스틱 입자를 최대 95%까지 제거할 수 있는 "소닉 스크러버"를 시험했습니다(이 시스템은 바닷물에서는 훨씬 효과가 떨어지는 것으로 나타났습니다). 그러나 피야세나의 연구와 달리, 이 연구팀은 지름 180마이크로미터 미만의 플라스틱 조각만 시험했습니다. 그들은 더 큰 조각도 비슷한 방식으로 작용할 것이라고 가정했지만, 피야세나와 공동 연구진은 이것이 반드시 사실이 아니라는 것을 발견했습니다.
"[플라스틱이] 클수록 어떤 면에서는 농축될 가능성이 더 높습니다."라고 피야세나는 말했습니다. 연구진이 초음파 볼륨을 높여 깨끗한 물이 측면 튜브로 흘러나오도록 했을 때, 순수한 담수에 부유시킨 미세 플라스틱은 모든 크기의 튜브 중앙에서 응집되었습니다. 그러나 물에 세제나 섬유 유연제를 첨가했을 때, 더 큰 미세 플라스틱(직경 180~300마이크로미터)이 채널 측면에 응집되기 시작했습니다. 이 경우, 중간 튜브의 물은 깨끗한 상태를 유지했지만 측면은 플라스틱으로 오염된 상태로 남아 있었습니다.
모든 크기의 플라스틱을 제거하기 위해 연구팀은 미세 플라스틱을 먼저 제거하고, 그다음 약간 더 큰 플라스틱을 제거하는 2단계 정수 시스템을 개발했습니다. 이를 통해 큰 입자의 82%, 작은 입자의 70% 이상을 제거할 수 있었습니다.
하지만 이 시스템을 실제 환경 에 적용하기 전에 연구진은 몇 가지 추가 테스트를 수행해야 합니다. 예를 들어, 피야세나는 "우리는 단 하나의 수원에서만 테스트했습니다."라고 말합니다. 하지만 소금이나 기타 용해된 미네랄의 농도는 물의 밀도에 영향을 미쳐 미세 플라스틱이 물 속을 통과하는 방식을 변화시킬 수 있습니다. 다양한 밀도의 물을 효과적으로 정화하려면 미세 플라스틱이 어떻게 반응할지 예측할 수 있어야 합니다.
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출처: https://baoquocte.vn/cong-nghe-dang-ngac-nhien-nay-co-the-loai-bo-vi-nhua-khoi-nuoc-uong-284522.html
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