인(phosphorus) 성분은 비료, 음료, 세제 등에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 이 성분이 수계에 축적되면 수계를 오염시킨다. 이러한 이유로 독일의 Phosphorus Platform은 이 유용하지만 동시에 수계에는 위험을 초래하는 물질을 폐수로부터 회수하고자 하였다. 본 연구 결과는 4월 7일부터 11일까지 하노버에서 열릴 Trade Fair/Industrial Green Tec을 통해 발표될 예정이다.

식물뿐만 아니라 인간과 동물 또한 DNA의 구성 요소가 되는 인을 필요로 한다. 인체 내의 많은 생물학적 프로세스들은 인 원자가 존재할 때만이 작동할 수 있다. 그러나 농업종사자들과 산업체 경영자들이 이 물질을 너무 많이 사용한 나머지 토양은 과도하게 비료성분이 공급되었고 수계는 오염되었다.

이러한 연유로 독일의 Phosphorus Platform의 연구진은 연구를 시작하였다. 그들은 물에서 인 성분을 회수한다는 목표 하에, 환경을 보호하고 동시에 이 유용한 원재료를 재활용함으로써 점점 더 매장량이 감소하고 있는 인을 새롭게 채굴할 필요가 없도록 하고자 한다. 인 매장지는 아직은 향후 250년 동안 충분히 사용될 만큼의 인을 보유하고 있으나, 아주 적은 수의 국가만이 이 물질을 수출하고 있어 지정학적 상황이 불안해지면 수급에 문제가 생길 수 있다. 또 다른 문제는 많은 인 매장지에서 인 성분이 중금속으로 오염되어 있다는 점이다. 불행히도, 식품이나 음료 산업뿐만 아니라 건축자재 및 세제 산업, 반도체와 조명 생산 등의 산업까지 거의 모든 산업 부문은 인 성분에 매우 의존적이다.

Phosphorous Platform은 2013년 11월에 설립되었으며 독일 프라운호퍼 규산연구소(Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC)의 재활용 및 자원 전략 프로젝트 그룹(Fraunhofer Project Group Materials Recycling and Resource Strategies IWKS) 산하의 기구이다. Phosphorus Platform은 일종의 네트워크로, 인을 사용, 회수하는 사람들과 인을 필요로 하는 사람들을 한데 모으고자 시도하였다.

그러나 폐수에서 인 성분을 어떻게 회수할 수 있을까? IWKS의 연구진은 이에 대한 답을 내놓았다. 연구진은 물에 초상자성산화철(superparamagnetic) 입자를 첨가하였다. 이 입자들은 자기장이 존재할 때 자석이 되는 성질을 가지고 있다. 그러나 이 자기장이 존재하지 않으면 이 입자들은 자성을 잃고 서로 뭉치는 현상 없이 물에서 자유롭게 떠다니게 된다.

연구진은 인 성분이 이 입자에 붙도록 접합부위를 부착시켜 초상자성산화철이 인산염 음이온을 잡아서 물 밖으로 옮기는 역할을 하도록 하였다. 자성을 사용하면 입자를 물에서 쉽게 분리가 가능하여 인을 쉽게 제거할 수 있다. 이러한 방법은 독성을 가진 중금속과 같은 다른 유해한 물질에도 적용 가능하여, 이 물질들도 자성을 이용하여 쉽게 분리가 가능하다. 본 기술은 2013년 12월에 Re-Water Braunschweig Future Award에 선정되었다. 본 기술과 Phosphorus Platform의 활동 내역은 4월 7일에서 11일에 하노버에서 열리는 Industrial-Greentech Trade Fair에서 발표될 예정이다.