[이미디어= 황원희 기자] 브리티시컬럼비아대학교(UBC) 오카나간 캠퍼스 연구진이 매립지 침출수(leachate)를 통해 지역 수역으로 흘러드는 미세·나노플라스틱을 크게 줄일 수 있는 ‘2층(이중층) 멤브레인 여과 시스템’을 개발했다. 연구팀은 이 기술이 기존 매립지 배수·차수 체계가 놓치기 쉬운 초미세 오염물질을 보다 효과적으로 붙잡아, 지하수와 주변 생태계로의 확산을 억제할 수 있다고 밝혔다.

연구를 이끈 UBCO 공과대학 수미 시디쿠아 교수(박사)와 박사과정 마흐무드 바발라르는 매립지가 빗물과 폐기물이 만나 만들어내는 오염 액체인 침출수를 지속적으로 발생시키며, 이 침출수가 최근 연구들에서 미세플라스틱의 주요 집적 지점으로 지목되고 있다고 설명했다.

시디쿠아 교수는 “토지 매립지는 새로운 오염물질의 주요 저장소로 작용하는 ‘조용한 위협’”이라며 “기존 배수 시스템은 나노플라스틱과 유해 화학물질 같은 미세 오염물질을 충분히 막지 못해 지하수로 침투할 수 있게 한다”고 지적했다. 관련 연구는 환경관리저널( Environmental Management)에 게재됐다.

이번 연구의 핵심은 두 개 층이 역할을 나눠 오염물질을 잡으면서도 장기 운전 안정성을 확보하도록 한 점이다. 상부층은 화학적 인력과 여과를 결합해 미세·나노플라스틱을 포집한다. 특히 유기물이 많고 성분이 복잡한 ‘원시 침출수’ 환경에서도 플라스틱 입자를 효율적으로 결합하도록 설계됐다. 하부층은 정전기적 작용으로 남은 플라스틱 입자를 밀어내는 보호 장벽을 형성해 막힘과 막오염(fouling)을 줄이고, 시간이 지나도 성능이 유지되도록 돕는다.

바발라르는 “두 개의 상보적 층이 함께 작동해 가혹한 매립 조건에서도 작은 플라스틱 입자를 차단한다”며 “플라스틱을 걸러내면서도 액체 흐름을 유지하는 것은 매립지 안전 측면에서 중요한 요구사항”이라고 강조했다.

연구팀은 반복적인 실험실 시험에서 이중층 멤브레인이 미세플라스틱을 거의 전량 제거하고, 나노플라스틱을 98% 이상 포집했다고 밝혔다. 또한 여러 번의 여과 사이클에서도 성능이 유지됐고, 체계적인 백워싱(backwashing)을 통해 세척·재사용이 가능해 운영 측면의 실용성을 확인했다고 덧붙였다.

연구진은 멤브레인 소재가 온도 변화, 공격적인 폐수 성상, 장기 노출을 견딜 수 있도록 내구성과 화학적 안정성을 고려해 제작됐으며, 세척·재사용이 가능해 폐기물 발생을 줄이고 지속가능한 매립지 운영에 기여할 수 있다고 설명했다.

연구자들은 이번 기술이 단순 여과 장치를 넘어 구조적 보호(라이너 기능)와 능동적 오염 제어를 결합한 차세대 매립 라이너(차수막) 기술의 기반이 될 수 있다고 본다. 지하수·지표수 공급원을 보호하고 오염물질 확산을 줄이는 동시에, 순환형 폐기물 관리와 기후 회복력 인프라 구축에도 의미가 있다는 평가다.

시디쿠아 교수는 “이번 연구는 폐기물을 ‘격리’하는 수준을 넘어, 장기적인 환경 피해를 적극 예방하는 더 스마트한 매립 시스템으로 가는 중요한 발걸음”이라며 “오염이 심한 원시 침출수 처리를 목표로 설계된 이중층 멤브레인 접근은 오염물질의 지하수 이동을 막는 데 필수적인 구성요소가 될 것”이라고 밝혔다.

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