매년, 인도에서는 수인성전염병(waterborne diseases) 환자가 3770만 명 가량 발생한다. WaterAid에 의해 보고된 자료에 따르면 또한 매년 150만 명의 어린이들이 인도에서 설사(diarrhea)로 사망한다고 한다. 많은 개발도상국에서 피트 화장실(pit latrine)은 일반적이지만, 이들은 공중 보건과 환경에 큰 위험을 초래할 수 있다. 개방된 형태의 피트 화장실은 개방된 형태의 주거 공간만큼이나 복잡하며 땅 속에 존재하는 작은 도랑(trench)만큼이나 단순하기도 하다.

댈라웨어대(University of Delaware)의 한 연구팀이 주변에 있는 지하수나 우물들이 오염되는 것을 방지하고자 공기 투과가 가능한 직물(fabric)을 더해줌으로써 일상적인 피트 화장실의 환경을 개선하는 방법을 개발했다. 이러한 방법을 이용함으로써 적어도 환경미화원(sanitation worker)들이 병원균들에 쉽게 노출되는 것을 방지할 수 있을 것이다. 이번 연구는 빌게이츠 & 멜린다게이츠 재단(Bill & Melinda Gates Foundation)의 Grand Challenges Explorations Fund로부터 자금 지원을 받아 수행되었다.

현재, 환경공학자인 Steve Dentel 교수가 이끄는 미국의 연구팀이 25만 달러의 자금으로 인도의 가장 산업화된 도시인 Kanpur에서 멤브레인 기술을 연구 중에 있다. 그는 비영리조직인 WaterAid 사의 연구자들과 공공 연구를 수행하고 있기도 하다. WaterAid의 수석 연구자인 Puneet Srivastava는 스포츠나 캠핑 등에 이용되는 것과 유사한 형태의 직물에서 공기 투과가 가능한 멤브레인을 개발하는 연구를 수행하는 것과 관련해 Steve Dentel 교수와 연락을 주고 받았다.

Steve Dentel 교수는 이에 대해 “우선, 우리는 이러한 종류의 직물들이 젖지 않도록 하는 연구를 수행했다. 하지만 개발도상국에서 이러한 것들은 공중 보건이나 환경 등에 핵심이 된다”고 말했다. 이 멤브레인들은 쓰레기들은 잡아주고 시간이 흐름에 따라 물은 증발할 수 있도록 해준다. 그러면 쓰레기들은 점점 마르게 되고 깨끗한 물이 방출되게 된다.

Kanpur의 슬럼가에서, Dentel과 Srivastava는 생활쓰레기들이 연구진이 개발한 직물로 연결되어 있는 55-갤런의 드럼통에 쌓일 수 있도록 만든 후 이를 관찰해보았다. 환기(Ventilation) 구멍들은 쓰레기들이 마르고 건조될 수 있도록 해 주었으며, 이를 통해 병원균의 양을 줄일 수 있었다. 이 과정의 원리는 매우 복잡한 반면, 이를 응용하는 것은 매우 간단하기 때문에 개발도상국에서 이를 쉽게 이용할 수 있을 것으로 보인다. 멤브레인들은 또한 오랜 시간에 걸쳐 재사용이 가능하다는 장점이 있다.

 

연구진의 Dentel 교수는 “인도에서 이를 우기가 시작되기 전인 이번 6월까지 적용할 예정”이라고 말했다. Dentel 교수는 이를 미국 및 한국에서 지하수처리 시설에 이용하기 위해 공학자인 Daniel Cha 및 Paul Imhoff와 공동 연구를 지속하고 있다.
그림1: Steve Dentel 교수에 의해 개발된 새로운 지하수처리 직물의 모습
그림2: 이번 연구를 주도한 Steve Dentel 교수

 

 [출처 : KISTI 미리안 『녹색기술정보포털』/ 2014년 4월 22일]

 

Each year in India, waterborne diseases sicken approximately 37.7 million people. One and a half million children die of diarrhea alone, according to a report by WaterAid.

In the developing world, open pit latrines are common, but they pose a significant risk to public health and the environment. Open pit latrines can be as sophisticated as an outhouse or as simple as a trench in the ground.

A team at the University of Delaware has reinvented the common latrine by adding a breathable fabric as a simple way to protect the nearby groundwater and wells from contamination, while also protecting sanitation workers from exposure to pathogens.

The work was originally funded through the Bill & Melinda Gates Foundation's Grand Challenges Explorations Fund.

Now with $250,000 in additional funding from the nonprofit, the UD research team, led by environmental engineering professor Steve Dentel, is piloting the membrane technology in Kanpur, India, one of the country's largest industrial cities. He is collaborating with representatives from WaterAid, a nonprofit organization.

WaterAid's research director, Puneet Srivastava, contacted Dentel after learning about his research team's innovative approach, which uses a breathable membrane in a fabric similar to that used in sports and camping gear.