| [중국] 담뱃재를 이용해 물로부터 비소를 제거하는 기술
잘 알려진 독성 물질인 비소(Arsenic)는 정교한 처리 장치를 이용해 물로부터 제거될 수 있다. 하지만 이를 제거할 수 있는 기술적인 노하우가 부족한 상태나 장소에 있어서는 여전히 이를 포함하고 있을 물을 마셔 병이 생기는 사람들도 있다.
이러한 문제들을 해결하기 위해 일련의 연구자들이 이미 인류의 건강을 위협하는 것으로 알려진 담배를 이용해 비소를 제거할 수 있는 저비용의 간단한 방법을 개발해 화제가 되고 있다. 이들의 연구 결과는 저명한 학술지인 Industrial & Engineering Chemistry Research지에 게재되었다.
Jiaxing Li와 동료 연구자들은 자연적으로 발생하거나 산업 분야와 관련해 발생하는 비소가 칠레, 중국, 헝가리 멕시코 등 많은 나라에서 지하수를 오염시키고 있다고 설명했다. 냄새가 없고 맛도 없는 이 원소는 피부변색(skin discoloration), 위 질환, 부분적인 장애와 건강에 영향을 미치는 다양한 질병 등을 유발하는 것으로 알려져 있다. 물로부터 비소를 제거하는 기술은 현재도 존재하고 있으며 산업화된 나라에서는 이미 대부분 적용하고 있지만, 비용이 많이 들며 도시 외곽지역에서는 비실용적이고 개발되고 있는 지역이나 나라에서는 사용이 부적합하다.
이러한 문제를 해결하기 위해 연구자들은 바나나 껍질과 쌀 껍질을 이용해 물로부터 비소를 제거하는 기술을 개발해왔지만, 지금까지는 효율성에 문제가 있어왔다. 이에 Li의 연구팀은 담뱃재의 기공성 구조가 이러한 문제를 해결하는 방법이 될 수 있을 것이라고 믿고 이를 실험적으로 입증했다.
연구자들은 간단하고 저렴한 비용으로 알루미늄 옥사이드(aluminum oxide)*로 코팅된 담뱃재를 준비할 수 있었다. 그들은 이를 오염된 물이 지나가도록 만든 후 비소의 96%가 제거되는 것을 확인할 수 있었으며, 이 수치는 세계보건기구가 정해놓은 안전기준 이하의 수치이다. 담뱃재는 전세계의 많은 나라에서 버려지고 있으며 공공흡연장소에서 쉽게 모을 수 있기 때문에 심각한 보건 문제 역시 저렴한 비용으로 해결할 수 있는 장점이 있다. 이에 대한 보다 자세한 연구 결과는 [Ind. Eng. Chem. Res., 2014, 53 (41), pp 16051–16060 DOI: 10.1021/ie503057g]을 참고하기 바란다.
알루미늄 옥사이드(aluminum oxide): 산소와 알루미늄의 화합물로 알루미나라고도 한다. 녹는점이 높고 굳은 무색의 결정 가루로서 알루미늄을 만드는 원료이다. 강옥은 천연에서 나는 순수한 알루미나이고 루비•사파이어는 불순물로 인해 붉은색•푸른색을 띤 알루미나이다. 보크사이트의 주성분으로서도 산출된다. 물에 녹지 않고, 양성산화물이지만 세게 가열하면 산에도 녹지 않는다. 알루미늄 전해용, 촉매, 촉매 담체, 연마재 외에도 IC 패키지, 세라믹스 배선판에 두루 쓰인다
[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 10월 17일]
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Discarded cigarette ashes could go to good use—removing arsenic from water
Arsenic, a well-known poison, can be taken out of drinking water using sophisticated treatment methods. But in places that lack the equipment or technical know-how required to remove it, it still laces drinking water and makes people sick. To tackle this problem, scientists have come up with a new low-cost, simple way to remove arsenic using leftovers from another known health threat—cigarettes. They report their method in ACS' journal Industrial & Engineering Chemistry Research.
Jiaxing Li and colleagues explain that naturally occurring and industry-related arsenic contaminates groundwater at high levels in many countries, including Chile, China, Hungary and Mexico. The odorless, tasteless element can cause skin discoloration, stomach pain, partial paralysis and a range of other serious health problems. While the technology for removing arsenic from water exists and is in widespread use in industrialized areas, it is expensive and impractical for rural and developing regions. Scientists have been exploring the use of natural waste materials such as banana peels and rice hulls for removing arsenic from water, but these so far have shown limited efficiency. Recognizing that the porous structure of cigarette ash could be better suited to this purpose, Li's team decided to test it.
In a simple, inexpensive, one-step method, the researchers prepared cigarette ash with a coating of aluminum oxide. When they tested the material with contaminated ground water, they found it removed more than 96 percent of the arsenic, reducing its levels to below the standard set by the World Health Organization. Because cigarette ashes are discarded in countries around the world and can be easily collected in places where public smoking is allowed, it could be part of a low-cost solution for a serious public health issue, they say.
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