인하대는 최아영 박사과정 학생(한창석 환경공학과 교수 연구실 소속)이 타이어 유래 오염물질인 6PPD-Q의 자가분해 메커니즘을 규명한 연구 결과를 국제학술지 ‘Environmental Chemistry Letters’에 게재했다고 10일 밝혔다.
최아영 학생은 과초산에 의한 타이어 유래 퀴논 오염물질의 자가분해 현상을 다뤘다. 6PPD-퀴논(6PPD-Q)은 자동차 타이어에 사용되는 산화방지제 6PPD가 오존과 반응해 생성되는 물질이다. 최근 수중 환경에서 검출되며 높은 독성으로 인해 세계적으로 주목받고 있는 신종 난분해성 오염물질이다.
과초산 기반 고도산화 처리 공정은 난분해성 오염물질을 효과적으로 제거하면서도 유해 부산물 발생이 적은 친환경 수처리 기술로 평가받고 있다.
고도산화 처리 공정은 강한 산화력의 활성 물질을 만들어 물속 오염물질을 분해하는 기술이다. 다만 과초산의 산화력을 충분히 활용하기 위해서는 일반적으로 자외선이나 금속 촉매 등 외부 활성화 과정이 필요하다.
최아영 학생은 이번 연구에서 과초산만 존재하는 조건에서도 6PPD-Q가 지속적으로 분해되고, 과초산 농도가 높아질수록 분해 속도도 증가한다는 사실을 확인했다.
특히 고농도 과초산 조건에서는 자외선(UV) 유무와 관계없이 6PPD-Q가 효과적으로 분해되는 특성을 발견했다. 이를 통해 6PPD-Q 자체가 과초산을 활성화해 스스로 분해될 수 있다는 점을 입증했다.
저농도 과초산 조건에서는 자외선 조사에 따른 추가 라디칼 생성으로 분해 효율이 더욱 높아진다는 사실도 확인했다.
이번 연구는 6PPD-Q를 단순한 제거 대상 오염물질이 아니라, 산화제의 반응을 촉진하는 물질로 새롭게 해석했다는 점에서 의미가 있다.
최아영 학생은 “이번 연구를 통해 타이어 유래 퀴논 오염물질인 6PPD-Q가 외부 활성화 과정 없이도 과초산을 활성화해 스스로 분해를 유도할 수 있음을 처음으로 확인했다”고 말했다.
인천=강준완 기자