극지연구소 국제공동연구팀, '얼음 얼 때 오염물 분해 현상' 첫 발견

극지연구소는 얼음이 얼어붙는 과정에서 요오드물질이 활성화돼 오염물질의 독성을 빠르게 제거하는 현상을 발견했다고 18일 밝혔다.

이번 연구는 올해 3월에 국내 특허출원을 완료했으며 환경 분야의 저명한 학술지 '환경과학과 기술'(Environmental Science & Technology) 5월호에 게재됐다.

극지연구소와 한림대학교, 울산과학기술대학교, 체코 마사릭대학교 국제공동연구팀은 얼음 결정이 생성되면서 과요오드산염의 화학반응 속도가 빨라지는 동결활성화 작용으로 인해 유기오염물질의 독성이 감소하는 현상을 찾아냈다.

극지연구소에 따르면 이번 발견은 ‘화학반응은 저온에서 느리게 일어난다’는 상식과 반대되는 현상으로 오염물 분해에 사용되는 요오드물질, 과요오드산염 (Periodate, IO4-)의 새로운 활용법을 제시한 것이다.

얼음이 얼어붙을 때 결정들 사이에는 완전히 얼어붙지 않는 영역 (준액체층, 유사액체층)이 존재하는데 연구팀은 이곳에 과요오드산염 이온과 수소이온이 모여 농도가 수십만 배로 높아지면서 (동결농축효과) 화학반응이 쉽게 일어날 수 있는 환경이 만들어진다고 설명했다. 겨울철 강원도의 실제 자연환경에서 진행한 실험에서도 얼음이 얼 때 유기오염물질이 제거되는 것을 확인했다.

김기태 극지연구소 선임연구원은 “얼음에서 일어나는 특이한 화학반응의 기초연구를 토대로 극지방 얼음이 전 지구적인 자연 정화에 실질적인 역할을 하고 있는지와 새로운 오염물제거 시스템 개발에 대해서 연구를 확대할 계획"이라고 말했다.