경상대학교 안형재 학생, 수처리 분야 세계적 학술지에 논문 게재
• 수처리 분야 권위 있는 학술지인 ≪워터 리서치(Water Research)≫ 게재
• 환경생명화학과에서 진행하는 ‘학부생 연구 프로그램’에 참여
• 곰팡이의 수처리 응용이 향후 가속화할 것으로 기대

국립 경상대학교(GNU·총장 권순기) 농업생명과학대학 환경생명화학과 4학년 안형재 학생이 제1저자로 참여한 연구 결과가 수처리 분야에서 권위 있는 학술지인 ≪워터 리서치(Water Research)≫(영향력 지수 9.1, JCR 수자원 분야 상위 1%) 9월 1일자 온라인판에 게재됐다.

논문 제목은 ‘곰팡이 균사의 생장 및 흡착 능력 제어를 위한 할로이사이트 나노튜브를 이용한 균사 기능화: 수처리를 위한 새로운 바이오-세라믹 하이브리드 구조체 제조(Fungalmycelia functionalization with halloysite nanotubes for hyphalspreading and sorption behavior regulation: A new bio-ceramic hybridfor enhanced water treatment)’이다.

안형재 학생은 학과에서 진행하는 ‘학부생 연구 프로그램’을 이용하여 전종록 교수의 지도 아래 독립적으로 실험을 진행하였고, 경상대학교 공과대학 나노·신소재공학부 세라믹공학전공 이윤기 교수와 경남과학기술대학교 에너지공학과 신승구 교수 연구팀과 1년간의 협업을 통해 우수한 연구 결과를 도출했다.

곰팡이는 비특이적 산화 반응과 공동 대사(cometabolism) 능력을 통해 난분해성 오염 물질, 특히 최근 수처리에서 이슈화하고 있는 미량오염물질(micropollutant) 제거에 탁월한 효능을 보이는 것으로 밝혀졌으나, 무분별한 균사 생장, 박테리아 오염으로 인한 대사 능력 저하, 그리고 높은 수리학적 체류시간으로 실제 수처리에서 이용이 크게 제한됐었다.

안형재 학생은 이를 극복하기 위해 경남 산청군에서 대량 생산되는 할로이사이트 나노튜브*를 이용하여 균사 표면을 개질하는** 방법을 고안했으며, 이를 통해 곰팡이의 무분별한 균사 생장 억제 및 오염 물질의 균사 흡착 가속화를 유도하고 수처리 응용성을 향상시켰다.

안형재 학생이 제시한 균사 표면 개질 기술은 기존에 학계에서 제시되었던 고분자 소재를 이용한 고정화 방식과 완전히 차별화한 도핑*** 구조를 바탕으로 하고 있어 논문을 심사한 동료 연구자로부터 “혁신적 접근법”으로 평가받았다.

안형재 학생은 “이 같은 연구를 통해 곰팡이의 수처리 응용이 향후 가속화할 것으로 기대된다.”라고 말했다.

또한 안형재 학생을 지도한 전종록 교수는 “현재 이슈화하고 있는 수계내 미량오염물질 처리를 위해 곰팡이를 이용한 생물학적 처리 방식이 필수적이며, 기존에 제시된 곰팡이 수처리 응용의 단점을 해결하기 위해 여러 전공이 결합된 융복합적 사고가 필요하다.”라고 강조했다.

이번 연구는 한국환경산업기술원의 ‘생태모방 기반 환경오염관리 기술개발사업’의 지원으로 진행되었다.

*할로이사이트 나노튜브: 할로이사이트는 나노튜브 형상의 천연 다공성 광물로, 카올리나이트 그룹에 속하는 함수 규산알루미늄광물로 고령토의 주 구성 광물임.

 **표면 개질: 물질 표면에 원래 없던 새로운 기능성을 부여하는 방법을 의미하며, 이 논문에서는 할로이사이트 나노튜브를 이용하여, 곰팡이 균사 표면 특징을 수처리 응용성을 높이는 쪽으로 개선함.

 ***도핑: 본래 반도체 분야에서 사용되는 용어로, 의도적으로 불순물을 처리해 물질의 특성 변화를 유도하는 것을 의미함. 이번 연구에서는 곰팡이 균사 구조에 이질적인 할로이사트 나노튜브가 듬성듬성 분포된 구조를 도핑 구조로 정의하여 사용하였음.

⊙ 사진 설명: 안형재 학생
⊙ 내용 문의: 전종록 교수 055-772-1962